沼泽垦殖前后土壤呼吸与CH_4通量变化

湿地是陆地生态系统的重要组成部分,在碳的储存中起着重要作用。湿地垦殖后,在相同季节根层土壤温度明显高于沼泽湿地土壤,但垦殖后土壤有机碳、氮素含量明显降低,C:N比值减小,土壤呼吸通量增大,且具有季节性变化。垦殖8年的农田土壤,呼吸通量大于垦殖15年的农田土壤,弃耕后土壤有机碳含量及土壤呼吸强度有所增加,土壤呼吸通量与土壤温度呈显著正相关关系。沼泽湿地土壤为大气CH4的重要源,通量季节性变化明显,沼泽垦殖后农田土壤成为CH4的汇,不同垦殖年限土壤间CH4通量差异性不大。     

氮输入对陆地生态系统碳库的影响研究进展

碳氮循环是生物地球化学的重要过程。陆地生态系统碳循环在全球碳收支中占有重要的地位,人类活动导致生态系统中氮含量增加,影响土壤和植物体中碳的积累与重新分配,对陆地生态系统不同的碳过程产生不同的影响。本文综述了近年来氮输入的研究现状,并对未来的研究方向做了展望,提出今后重点研究的方向。     

沼泽湿地开垦对土壤水热条件和性质的影响

湿地具有重要的生态和环境功能.三江平原沼泽湿地的大面积垦殖,已对区域生态平衡及气候环境产生了一定的影响.湿地开垦后,土壤水、热条件发生较大变化,土壤温度的增高及氧化-还原条件的改变,促进了土壤有机质的分解和土壤呼吸通量的增大.土壤有机碳、氮素含量随湿地开垦及开垦年限的增加而不断降低.沼泽湿地开垦初期5～7年,土壤有机碳及其它营养元素的含量变化幅度较大,持续耕作15～20年后,土壤有机碳损失曲线趋于平缓.湿地开垦后,土壤有机质输入量的减少及分解作用加强导致土壤容重和比重的增大,其变化趋势与土壤有机碳损失趋势相一致.     

三江平原农田生产力时空特征分析

为了提高农田生产力,该文基于EOS/MODIS卫星2000～2005年的MOD17A3数据集,分析了21世纪初三江平原农田生产力时间动态和空间分异特征。结果显示,2000～2005年三江平原旱田净初级生产力（换算成碳量）平均值为 348.06 g/(m2·a),水田净初级生产力平均值为339.90 g/(m2·a)。2000～2005年三江平原旱田年均净初级生产力下降率为7.2%,水田年平均净初级生产力下降率为9.9%。研究表明,三江平原地区气候变化对农田生产力的下降有一定影响,同时随着该地区人口和经济活动的增加,人类活动对土地利用的加剧,亦导致农田生产力的下降。旱田和水田生产力空间分布与降水分布的相关系数分别为0.177和0.156,表明降水对农田生产力空间差异影响显著。     

陆地生态系统碳循环对土地利用变化的响应

陆地生态系统碳循环在全球碳循环中占有重要地位,而土地利用变化是估测陆地生态系统碳储存与释放的最大不确定性因素。植被和土壤是陆地生态系统的两大碳库,是碳循环中的两个重要纽带,土地利用变化影响陆地生态系统土壤和植被碳的固定、积累与释放,从而影响整个碳循环过程。本文主要从土壤和植被碳库的角度出发,综述了近年来土地利用变化对陆地生态系统碳循环的影响及其机理,以及研究方法进展,着重分析了模型在此方面的应用;并提出了未来研究方向的展望。     

采伐对小兴安岭森林沼泽甲烷通量的影响

采伐干扰是森林湿地遭受的主要干扰类型之一。采伐引起的温度和水位条件的改变,会导致森林湿地甲烷通量发生变化。本文选择小兴安岭3种森林沼泽湿地为研究对象,利用静态暗箱-气相色谱法观测它们在择伐和皆伐干扰下甲烷通量的变化,探讨采伐对天然森林沼泽甲烷通量的影响及其影响机制。结果表明:采伐前3种森林沼泽都为大气甲烷的汇(-0.19～-1.85mgm-2d-1),择伐和皆伐都导致3个类型的森林沼泽作为大气甲烷汇的功能降低(-0.22～-1.29mgm-2d-1),或者由大气甲烷的汇转变为甲烷的源(0.50～157.37mgm-2d-1)。温度和水位的共同作用导致采伐后森林沼泽甲烷通量的变化。为减少甲烷气体的排放,在有必要对森林沼泽的树木资源进行利用时,采伐方式应该尽量避免皆伐,只能进行适当的择伐。     

外源氮输入对小叶章湿地土壤微生物活性的影响

选择三江平原沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Deyeuxia angustifolia),在水分、温度等环境因素均一的前提下,分别以NH4NO3水溶液的形式均匀撒入0,6,12,24g/(m2.a)(以N元素量计),进行了室外盆栽实验。结果表明,氮输入后,土壤MBC、MBN、BR、qCO2、SIR季节变化明显;在植物不同生长阶段,土壤基础呼吸总体趋势均是随时间的推移而逐渐减弱,且与氮输入量间的关系不同,说明土壤基础呼吸与植物的生长阶段密切相关;不同施氮水平的土壤MBC浓度随氮输入量增加呈波动变化,氮输入量与土壤MBN、BR、qCO2、SIR之间均存在线性正相关关系,即他们随氮输入量增加而逐渐增大,说明氮输入促进了土壤MBN、BR、qCO2、SIR的增大。     

三江平原旱田土壤甲烷氧化的初步研究

透气性良好的旱田土壤是大气CH4的主要吸收汇,对于降低大气CH4浓度具有非常重要的意义.本研究在三江平原选择两块旱田,分别于1987年和1993年由沼泽湿地开垦而成(分别简写为87D和93D),种植方式均为大豆一冬闲,利用静态暗箱/气相色谱法对2003年和2004年两个生长季的CH4排放进行了野外观测,发现不同垦殖年限的两块旱田在CH4氧化速率上没有明显差异,但它们均具有显著的年际变化特征,2003年大豆生长季内87D旱田表现为向大气排放CH4,排放量为0.68 kg/hm2,而2004年则表现为吸收大气CH4,吸收量为1.29 kg/hm2;93D旱田在2003年和2004年大豆生长季内均表现为吸收大气CH4,吸收量分别为0.57和1.07 kg/hm2,旱田CH4排放上的这种年际变化主要是由大气降水的年际差异造成的.土壤水分状况是控制CH4氧化速率的主要因素,二者呈负相关关系.植物参与能够显著提高土壤氧化CH4的能力,2004年,在植物的参与下,93D旱田和87D旱田土壤与无植物处理相比对CH4的氧化能力分别提高了197.2%和268.6%.     

三江平原湿地生态系统稳定性评价指标体系和评价方法

稳定性是生态系统的重要特征之一,也是衡量生态系统健康状况的重要指标。构建稳定性评价指标体系并对其进行评价,是保护湿地资源、维持其正常功能的有效有段之一。文中在遵循科学性、综合性、主导性、可操作性和可持续性等稳定性评价指标选取原则的基础上,从三江平原湿地实际情况出发,通过湿地生态环境、湿地服务功能、人类社会影响3方面分析,遴选24项指标,构建了三江平原湿地生态系统稳定性评价指标体系,并就其各指标生态意义进行了解释。参考已有研究成果,通过评价指标量化、指标权重确定、评价指标因子赋值、稳定性评价数学模型构建等步骤,将三江平原湿地生态系统稳定性划分为很不稳定、不稳定、轻度稳定、中度稳定、高度稳定5个等级层次。三江平原湿地生态系统稳定性评价指标体系的构建及其应用,可以解释该区湿地稳定性的成因与机制,明确湿地稳定性空间分布特征及其主要影响因素,并为政府制定政策提供理论依据,协调湿地保护与农业生产之间的关系,以获取最佳的经济-社会-生态效益。     

三江平原农田生态系统CO_2收支研究

根据土壤异养呼吸速率及农作物生物量对三江平原农田生态系统NEE（Net Ecosystem Exchange）进行估算,农田生态系统包括水田和旱田,分别种植一年一熟的水稻和大豆.结果表明,1 a内农田NEE的季节变化趋势呈“V”形,在植物的非生长季表现为微弱的碳源,水田和旱田NEE分别为0.80和1.12 t·hm^-2;在植物生长季,表现为较强的碳汇,水田和旱田NEE分别为（-6.19±0.21）t·hm^-2和（-3.55±0.22）t·hm^-2.但对土壤有机碳的分析表明,耕作不仅导致土壤有机碳含量减少,而且使土壤有机碳组分中的重组有机碳含量相对富集,使其可利用性降低.因此,农田生态系统在作物生长期间所充当的＂碳汇＂并不能真正增加土壤中有机碳的含量和提高有机碳的质量.