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【目的】探究小叶鼠李叶片的光、氮、水资源利用效率(RUEs)在较长时间尺度(季节)上的变化特征,分析环境变化对RUEs季节动态的影响、叶片功能性状与RUEs的关系以及不同RUEs间的权衡关系。【方法】2021年6—10月,在北京密云山区,以当地林下优势灌木小叶鼠李为研究对象,对其光合参数和环境因子进行连续原位观测,使用LI-6800便携式光合测定仪测量小叶鼠李叶片光合光响应曲线的特征参数,同时测量其叶片功能性状,结合观测的环境因子数据,分析小叶鼠李叶片内禀水分利用效率(WUEi)、氮利用效率(NUE)和光利用效率(LUE)季节动态变化的影响因素及RUEs间的权衡关系。【结果】1)小叶鼠李在生长期内WUEi、NUE、LUE的最大值分别为107.3μmol·mol-1、18.35μmol·g-1s-1、0.087 mol·mol-1,其季节变异系数(CV)分别为24.91%、39.12%、12.6%。2)在生长季中期,土壤相对可利用含水量充足的湿润条件下(RE... 相似文献
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毛乌素沙地典型沙生灌木对土壤蒸发的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
为了探求半干旱沙区植被恢复后沙生灌木对土壤蒸发的影响,本文利用微型蒸渗仪对盐池沙区的流动沙地、油蒿群落和沙柳群落的土壤蒸发进行了测定,并分析了2014年盐池降雨、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度、土壤机械组成分别与土壤蒸发的关系。结果表明:1) 植被恢复区油蒿群落和沙柳群落土壤蒸发总量比流动沙地分别高出27.91%和40.23%;2) 油蒿和沙柳样地黏粒含量比流动沙地分别高出220.59%和173.53%,油蒿样地和沙柳样地黏粒和粉粒的总含量比流动沙地分别高出63%和98%;3) 油蒿和沙柳样地土壤蒸发与风速、太阳辐射、温度等气象因子相关性不显著,流动沙地土壤蒸发与太阳辐射相关性显著。因此,在半干旱沙区植被恢复后,土壤蒸发有增大的趋势,这很可能与植被恢复后土壤中黏粒和粉粒含量的增加有关。 相似文献
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北京植被净初级生产力对物候变化的响应 总被引:1,自引:1,他引:0
植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)对物候的响应是全球气候变化背景下的重要研究内容,气候变化对植物物候与NPP的影响仍需明了,物候的时空变异规律更需深入探讨。该研究基于2001-2020年MODIS归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据提取北京植被物候信息,利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford-Approach)模型模拟NPP,通过线性回归、趋势分析和结构方程模型等方法,阐明NPP与物候时空变化特征,探究气象因素和物候变化对NPP的影响。结果显示:1)2001-2020年超过70 %的区域出现生长季开始(Start of Growing Season,SOS)逐渐提前,平均每年提前0.53 d。超过90%的区域生长结束期(End of Growing Season,EOS)逐渐推迟,平均每年推迟0.51 d。2)SOS提前和生长季(Length of Growing Season,LOS)延长均对NPP增长产生显著影响(P<0.05)。SOS每提前1 d,NPP增长3.74 g/m2;LOS每延长1 d,NPP增长2.56 g/m2 。秋季EOS推迟对NPP变化影响不显著。3)春季和秋季,气候通过改变物候(SOS、EOS)对NPP的间接影响大于直接影响,而夏季温度和降雨对NPP的直接影响更大。该研究表明春季物候变化是NPP年际变异的重要驱动因子,春季物候提前导致NPP年总量增加。研究结果是都市区植被生产力如何响应气候变化认识的重要补充。 相似文献
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随着城市化进程的推进,城市公园绿地的面积也在不断地增加。在碳循环与气候变化研究中,以人工植被为主要存在形态的城市绿地生态系统,其潜在的碳汇功能亦不容忽视。基于涡度相关技术,于2011年12月1日至2012年11月30日对北京奥林匹克森林公园城市绿地生态系统进行了碳通量观测,以探讨城市绿地生态系统碳交换及其与环境因子的关系及其源/汇属性和强度。研究发现:奥林匹克森林公园绿地年总生态系统生产力(Gross ecosystem production, GEP)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration, Re)、生态系统净生产力(Net ecosystem production, NEP)具有明显的季节变化,生长季(4月—11月)以吸收二氧化碳(CO2)为主,非生长季以释放CO2为主。Re随空气温度(Air temperature, Ta)呈指数增加,温度敏感性系数(Q10)为2.5;GEP也随Ta的升高而增加;GEP与Re对Ta的响应差异决定着NEP与Ta的关系:当Ta < 10.0 ℃时,NEP随Ta升高而下降;当Ta > 10.0 ℃时, NEP随Ta升高而增加。在生长季各月,日总GEP随日光合有效辐射(Photosynthetically active radiation, PAR)的升高而增加,生态系统光合作用表观光量子效率(α)和平均最大光合速率(Amax)也表现出明显的季节变化,最大值出现在7月,分别为0.083 μmol CO2/μmol PAR 和29.46 μmol/m2?s,最小值出现在11月,分别为0.017 μmol CO2/μmol PAR和4.16 μmol/m2?s。奥林匹克森林公园绿地全年GEP 、Re、NEP的年总量分别为1192、1028、164 g C/m2。该研究结果可用于估算、模拟预测相似城市生态系统在气候变化背景下生态系统净碳交换,可作为城市绿地生态系统管理与应对气候变化的重要理论基础。 相似文献
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中国西北荒漠地区极端天气事件频发,探究荒漠植物适应环境波动的调节过程和机制,可帮助预测未来气候变化背景下荒漠生态系统群落的演替和发展。该研究选取宁夏盐池毛乌素沙地优势物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,进行叶绿素荧光的长期原位连续观测。运用小波分析方法探究油蒿光系统Ⅱ(Photosystem Ⅱ,PSⅡ)能量分配参数与光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)、空气温度、饱和水汽压差(Vapor Pressure Difference,VPD)和土壤含水率(Soil Water Content,SWC)在多时间尺度上的动态格局。结果表明:日尺度下,PSII能量分配参数滞后PAR 43 min,分别滞后空气温度、VPD和SWC 3.3、4.6和10.72 h(P<0.05),油蒿可能通过叶黄素循环等热耗散机制和改变气孔导度等途径调节PSⅡ能量分配。在季节尺度下,PSII能量分配参数分别滞后于空气温度、VPD和PAR 7.2、8.8和14.7 d,滞后于SWC长达21.6 d(P<0.05),油蒿可能通过提高PSII修复能力、增加特定蛋白数量和叶绿素浓度等方式调节PSII能量分配。油蒿PSII能量分配参数和最大光化学效率的波动符合其物候期规律,最大光化学效率和实际光化学效率在7和8月降低,调节性热耗散和非调节性热耗散增高。5和9月,非调节性热耗散增高且伴随最大光化学效率低值出现。研究认为,不同时间尺度PSⅡ能量分配调控机制存在差异,油蒿通过修复损伤最大光化学效率维持在0.78附近使PSⅡ生理状态恢复正常生理水平,对水分亏缺、极端温度和高辐射有一定适应能力。该研究可为农作物生长实时监测与保护农业生态平衡提供科学参考。 相似文献
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通过研究白皮松生长规律,探讨其生长指标的模型估算,旨在为白皮松的科学经营管理和生态效益评价提供参考。在甘肃小陇山白皮松林内设置4个标准地,采集21株解析木获得白皮松林木生长数据,建立胸径、树高和材积生长模型,并对其生长进行分析研究。比较4种常用的经验和理论函数,建立白皮松生长的最优模型,胸径的最优生长模型为三次曲线函数:D=-2.469+0.252×T+0.015 4×T~2+(-1.38×10~(-4))×T~3(R~2=0.98);树高和材积为幂函数:H=0.122×T~(1.251)(R~2=0.95)和V=(5.438 3×10~(-9))×T~(4.696 1)(R~2=0.94)。白皮松胸径和树高生长呈"慢-快-慢’的生长过程。胸径平均生长量在1~40 a快速增加,在40 a后增长趋于缓慢;树高平均生长量在1~35 a呈增长趋势,35 a后随着年龄的增加缓慢下降;1~20 a材积总生长量增长较缓慢,21 a开始材积总生长量增长迅速,60 a时达到0.620 m~3,材积平均生长量和连年生长量始终保持增长,未达到最大值,还有一定的生长空间。划分白皮松的生长过程为:幼龄林阶段(1~15 a);中龄林阶段(16~58 a);近熟林阶段(58 a)。白皮松胸径、树高和材积最优生长模型均通过检验,可为白皮松树木的生长进行较为精确的估算和预测,也为不同生长阶段白皮松的科学经营提供依据和数据支撑。 相似文献