北京低山区两种人工林土壤中N2O排放通量的研究

N2 O是一种重要的温室气体 ,其主要的排放源是土壤。本研究采用静态封闭箱式技术在 1997～1998年对北京西山低山区元宝枫和油松人工林地土壤中N2 O的排放通量进行了原位测定。研究结果表明该地区森林土壤为大气N2 O气体的一个重要的源 ,年平均排放通量为 3 16 μg·m- 2 h- 1 ,变动范围为 - 1 2～ 7 92μg·m- 2 h- 1 。林地土壤N2 O的排放有较明显的季节变化趋势 ;夏季最高 ,春秋季次之 ,冬季最低甚至出现负值。排放通量的大小主要决定于土壤温度、土壤湿度及测定时前 5d内降水量等因子。研究还表明N2 O的排放通量有一定的日变化趋势 ;6 :0 0出现最低点 ,9:0 0和 18:0 0出现最高点     

阔叶红松林土壤CO2,N2O排放和CH4吸收的研究

为研究凋落物对CO2,N2O排放和CH4吸收的影响,从2002年9月3日到2003年10月30日,采用静态密闭箱技术对长白山阔叶红松林两种类型土壤生态系统的CO2,N2O和CH4的通量进行测定。两种土壤类型分别为表层有凋落物覆盖和没有凋落物覆盖。研究结果表明,凋落物对CO2,N2O和CH4通量有显著性影响(P<0.05)。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的日变化趋势和无凋落物样地中三种气体的日变化趋势相似,且CO2,N2O和CH4的日通量峰值都出现在18:00。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的季节变化趋势和无凋落物样地中三种气体的季节变化趋势也相似,但在一年之中,CO2和CH4的峰值出现在六月,N2O的峰值却出现在八月。研究结果还表明有凋落物样地CO2,N2O的日排放通量和年均排放通量明显大于无凋落物样地中两种气体的排放通量,但有凋落物样地的CH4日吸收通量和年均排放通量却小于无凋落物样地的CH4吸收通量。     

4种寒温带兴安落叶松林土壤CO_2,CH_4和N_2O排放通量特征

利用静态箱-气相色谱法,研究大兴安岭4种典型落叶松林(藓类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)在生长季主要温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放通量特征及与土壤理化性质的关系。结果表明:4种落叶松林均为CO_2的排放源,平均排放通量分别为45.88(藓类-兴安落叶松林)、38.68(杜香-兴安落叶松林)、54.54(草类-兴安落叶松林)和62.98(杜鹃-兴安落叶松林) mg·m~(-2)h~(-1)。其中杜鹃-兴安落叶松林排放通量最高,4种林型土壤CO_2排放通量均与土壤温度呈显著正相关。CH_4平均排放通量依次为0.089(藓类-兴安落叶松林)、-0.037(杜香-兴安落叶松林)、0.004(草类-兴安落叶松林)和-0.03(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),藓类-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林为CH_4的源,另2种林型表现为CH_4的汇。其中藓类-兴安落叶松林贡献了该地区95%以上的CH_4排放量。草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度存在显著相关性。藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林与土壤有机碳呈显著负相关。4种林型中仅杜鹃-兴安落叶松林土壤CH_4排放通量与5 cm深土壤含水量存在显著相关性。N_2O平均排放通量依次为0.007 3(藓类-兴安落叶松林)、0.012(杜香-兴安落叶松林)、0.009 3(草类-兴安落叶松林)和-0.0003(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),表现为N_2O的源(杜鹃除外)。不同月份N_2O排放通量研究结果显示,该地区4种林型N_2O的排放主要集中在夏末和秋季。影响N_2O排放通量的环境因子因林型而异,其中草类-兴安落叶松林与10 cm土壤温度呈显著正相关,与全氮、碱解氮和有机碳呈显著负相关;杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关性;藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林分别与土壤全氮和有机碳存在显著相关性,与土壤温度、含水量、pH值无显著相关性。     

华北落叶松人工林土壤CO2和CH4通量的时间动态变化

采用静态箱—气相色谱(GC)法,对大青山地区华北落叶松人工林夏季(6～8月)土壤CO2和CH4通量进行原位测定,研究了夏季土壤温室气体通量和昼夜变化规律及其与温度的关系.结果表明:大青山华北落叶松人工林6、7、8月土壤CO2排放通量平均值分别为296.7、727.7、461.2 mg/m2·h;不同月份的CO2通量昼夜变化均呈现昼高夜低的现象.大青山华北落叶松人工林土壤为大气CH4的汇,6～8月土壤月均CH4吸收通量均值大小顺序为8月＞7月＞6月;各月CH4吸收通量昼夜变化表现为单峰型,最大吸收通量出现在白天.9:00和19:00这2个时间区域内进行土壤呼吸观测,经矫正后可以代表6～8月大青山华北落叶松人工林土壤CO2和CH4气体通量值.温度是影响CO2和CH4通量的重要因子.     

水曲柳和落叶松人工林土壤线虫密度的季节动态

以水曲柳和落叶松人工林为研究对象,于2007年和2008年5月(春)、7月(夏)和10月(秋)分别对2个林分土壤线虫进行调查研究,采用淘洗-过筛-蔗糖离心法提取土壤线虫,探讨土壤总线虫和各营养类群线虫密度的土层变化与季节动态,以及它们与土壤温度、湿度和pH值的关系.结果表明:1)水曲柳林总线虫密度显著高于落叶松林,水曲柳林每100 g干土中1079条,落叶松林每100g干土394条(2年平均值),其中植食线虫占比例最高,食细菌线虫次之,杂食-捕食线虫和食真菌线虫密度最少;2)土壤总线虫和各营养类群线虫密度均随土壤深度的加深而逐渐下降,且各土壤深度间差异显著;3)在2林分中,土壤总线虫和各营养类群线虫密度均在秋季(10月)最高,秋季与夏季或春季差异显著;4)土壤水分和pH值与线虫总密度显著负相关,春季和夏季土壤温度与线虫密度显著正相关,这3个因子的综合作用可以解释线虫总密度变异的46％(水曲柳)和49％(落叶松).这些研究结果对于了解水曲柳和落叶松人工林土壤线虫密度变化,以及与环境因子之间的关系具有重要意义.     

影响土壤N_2O排放和CH_4吸收的主控因素的研究(英文)

本文于2000年7月,在实验室模拟条件下,以长白山阔叶红松林鲜土壤为对象,采用正交试验设计法对土壤进行培养实验,研究了影响土壤N2O排放和CH4吸收的主要因素。考察了温度、水分、pH值、NH4+及NO3-五因素对森林土壤N2O排放和CH4吸收的影响。实验结果显示:在本试验设计的因素、水平条件下,N2O排放速率、CH4吸收速率二者均与土壤pH值和温度这两个因素呈显著正相关。并且N2O排放速率与CH4吸收速率间呈显著线性正相关关。     

外源氮输入下纳帕海沼泽湿地N_2O排放特征的初步研究

该文选取滇西北纳帕海沼泽湿地常见植物茭草(Zizania caduciflora)和水葱(Scirpus validus)群落湿地为研究对象,通过培养试验,研究了温度变化和植物生长与N2O排放通量的关系,及3个不同氮输入水平[0、20、40g/m2]下茭草和水葱群落湿地N2O的排放特征。结果表明:在培养过程中,适量的氮输入促进了湿地N2O的排放,但是过高的氮输入对湿地N2O的排放产生了一定的抑制作用。茭草和水葱群落湿地在各氮处理水平下的N2O排放速率随培养时间的变化显著相似(p<0.05)。茭草和水葱群落湿地在不同氮输入水平下的N2O损失量均明显高于对照,且茭草群落湿地各氮处理水平下的N2O损失量均高于水葱群落湿地。说明茭草群落湿地对氮素释放和转移能力强于水葱群落湿地。湿地N2O的排放与温度变化和植物的生物量增长都存在相关性(p<0.05)。但湿地N2O的排放受许多环境因素的综合影响,是一个复杂的过程,氮输入对N2O排放的影响机理需进一步研究。     

增温和氮添加对中亚热带杉木人工林土壤氮矿化和N2O排放的影响

目的 研究增温和氮沉降对中亚热带森林土壤氮矿化和氧化亚氮（N2O）排放的影响,以期深入认识全球变化背景下中亚热带森林土壤氮循环过程。 方法 选取经过野外增温和氮添加处理的中亚热带杉木人工林土壤,将野外非增温处理和增温处理的土壤置于不同温度（20、25 ℃）培养箱中,同时对野外氮添加处理的土壤继续添加不同梯度的氮素（0.1、0.2 g·kg−1,以干土计）,进行为期28 d的室内培养,研究增温和氮添加对土壤氮矿化和N2O排放的影响。 结果 与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理增加了土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量,且氮添加水平越高增加越明显,增温处理增加不显著。与对照相比,培养28 d后增温处理的土壤净铵化速率、净硝化速率和净氮矿化速率变化不显著,低氮、增温 + 低氮显著增加土壤净硝化速率,而高氮、增温 + 高氮显著降低土壤净氮矿化速率。与对照相比,增温和氮添加及二者交互处理总体降低土壤N2O排放速率,土壤N2O累积排放量也显著降低（P<0.05）,其中,单独增温、低氮、高氮、增温 + 低氮和增温 + 高氮处理土壤N2O累积排放量显著低于对照50%、21%、29%、62%和31%。增温和氮添加及二者交互处理显著降低土壤pH值。相关性分析表明：土壤N2O排放速率与土壤pH值呈显著正相关,与硝化速率呈显著负相关,而与土壤铵化速率无显著相关。 结论 增温和氮添加降低土壤pH值,同时抑制土壤N2O排放,因此,全球变化背景下中亚热带森林土壤中存留的硝态氮可能以淋溶方式损失。     

温度和水分对长沙市丘陵马尾松林红壤N2O排放的影响——一个室内培养试验

气候变暖是当今人类面临最重要的环境问题之一,导致气候变暖的主要原因是大气中温室气体浓度不断增加.氧化亚氮(N2O)是仅次于CO2和CH4的第三大温室气体,以100年计,单位质量N2O增温效应是CO2的298倍.N2O在大气中停留时间长,不仅引发温室效应,而且能参与大气中许多光化学反应,破坏大气臭氧层,给人类健康和生态环境造成危害(IPCC,2007).     

Factors controlling N2O and CH4 fluxes in mixedbroad-leaved/Korean pine forest of Changbai Mountain, China

IntroductionTheincreasinggreenhousegasconcentrationshavereceivedmuchattention.TwoofthesegasesthatscientistsareveryconcernedaboutareN2oandCH`,becauseoftheirrapidincreaseandtheirim-portantchemistryintheatmosphere(Bouwman199o).ThemoIecuIegIobalwarmingpotentialofN2OandCH4areabout58and2o6timesthanthatofCO2.Inaddition,atmosphericconcentrationsofN2OandCH`areincreasingatahnualratesofo.25%ando.9%respectively(HoughtonetaI1992).Forestecosystemhasbeenknownasanimportantterres-trialecosystemattheasp…     

Factors controlling N2O and CH4 fluxes in mixed broad-leaved/Korean pine forest of Changbai Mountain, China

Using the closed chamber technique, thein situ measurements of N₂O and CH₄ fluxes was conducted in a broad-leaved Korean pine mixed forest ecosystem in Changbai Mountain, China, from June 1994 to October 1995. The relationships between fluxes (N₂O and CH₄) and some major environmental factors (temperature, soil water content and soil available nitrogen) were studied. A significant positive correlation between N₂O emission and air/soil temperature was observed, but no significant correlation was found between N₂O emission and soil water content (SWC). This result showed that temperature was an important controlling factor of N₂O flux. There was a significant correlation between CH₄ uptake and SWC, but no significant correlation was found between CH₄ uptake and temperature. This suggested SWC was an important factor controlling CH₄ uptake. The very significant negative correlation between logarithmic N₂O flux and soil nitrate concentration, significant negative correlation between CH₄ flux and soil ammonium content were also found. This project is supported by Chinese Academy of Sciences Responsible editor: Chai Ruihai     

Effects of soil moisture and temperature on CH4 oxidation and N2O emission of forest soil

Soil samples were taken from depth of 0–12 cm in the virgin broad-leaved/Korean pine mixed forest in Changbai Mountain in April, 2000. 20 μL·L⁻¹ and 200 μL·L⁻¹ CH₄ and N₂O concentration were supplied for analysis. Laboratory study on CH₄ oxidation and N₂O emission in forest soil showed that fresh soil sample could oxidize atmospheric methane and product N₂O. Air-dried soil sample could not oxidize atmospheric methane, but could product N₂O. However, it could oxidize the supplied methane quickly when its concentration was higher than 20 μL·L⁻¹. The oxidation rate of methane was increased with its initial concentration. An addition of water to dry soil caused large pulse of N₂O emissions within 2 hours. There were curvilinear correlations between N₂O emission and temperature (r²=0.706, p<0.05), and between N₂O emission and water content (r²=0.2968, p <0.05). These suggested temperature and water content were important factors controlling N₂O emission. The correlation between CH₄ oxidization and temperature was also found while CH₄ was supplied 200 μL·L⁻¹ (r²=0.3573, p<0.05). Temperature was an important factor controlling CH₄ oxidation. However, when 20 μL·L⁻¹ CH₄ was supplied, there was no correlation among CH₄ oxidization, N₂O emission, temperature and water content. Foundation item: This paper was supported by Chinese Academy of Sciences. Biography: ZHANG Xiu-jun (1960-), female, Ph. Doctor, lecture in Laboratory of Ecological Process of Trace Substance in Terrestrial Ecosystem, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, P.R. China. Responsible editor: Song Funan     

Effects of soil moisture and temperature on CH4 oxidation and N2O emission of forest soil

IntroductionMethane (CH4) and Nitrous oxide (NZO) are tWoimportant greenhouse gases that also play an important role in photochemical reactions in atmosphere.The global warming potential of CH4 and NZO areestimated tO be about 62 and 290 times that of carbon dioxide respeCtively. The concentration of thesegases have been increasing rapidly since the start ofthe industrial age, currently at rate of about 1% and0.25% per year respeCtively (Lelieveld et al. 1993),and 70%-90% of these gases …     

稳定性同位素技术在森林生态系统碳水通量组分区分中的应用

生态系统碳水循环过程中的同位素分馏效应,为区分生态系统净碳交换过程中光合和呼吸通量,蒸散通量中植物蒸腾和土壤蒸发提供了理论依据.本文综述了稳定性同位素技术在这一领域的应用进展.研究结果显示,此方法切实可行,为进一步解释森林生态系统过程提供了广阔的前景.但由于森林生态系统结构复杂,不确定性因素多,国内外研究还处于尝试阶段.该方法在森林生态系统应用中还存在诸如Keeling图技术和涡度相关技术的假设条件难以满足等问题,期待今后在技术和理论上的突破.     

泥河水库秋季水-气界面CO2通量日变化特征及影响因子分析

利用静态箱法对泥河水库秋季水-气界面二氧化碳通量值进行连续24h观测,对其变化趋势及影响因素加以分析。结果表明：泥河水库24h均为大气的源,其碳通量均值为24.53mg·m-2.h-1,呈现出双峰值特点。全天源的极大值出现在22∶00为35.57mg·m-2.h-1,源的极小值出现在10∶00为12.57mg·m-2.h-1。在秋季影响水库水-气界面碳通量变化的主要因素是温度、风速、溶解有机碳（DOC）和碱度。秋季泥河水库CO2排放量不是很大,但仍是大气二氧化碳的碳源之一。     

缙云山常绿阔叶林6个树种凋落叶量及其C、N、P化学计量学季节动态研究

目的 研究6个树种凋落叶C、N、P化学计量学特征及季节动态,分析其与凋落叶量之间的关系。 方法 利用网格法在样地内均匀布设172个凋落叶收集框,每月末定期将收集框内的凋落叶带回实验室,进行分类称量,粉碎后测量其C、N、P元素含量。 结果 （1）缙云山6个树种的凋落节律各不相同。常绿阔叶树种栲（Castanopsis fargesii）和润楠（Machilus nanmu）、常绿针叶树种杉木（Cunninghamia lanceolata）的凋落高峰出现在春季;落叶树种赤杨叶（Alniphyllum fortune）凋落高峰出现在夏季;落叶树种枫香树（Liquidambar formosana）凋落高峰出现在冬季;常绿针叶树种马尾松（Pinus massoniana）全年无明显的凋落高峰。（2）6个树种凋落叶的C、N、P含量分别在481.35～542.23、5.64～11.85、0.39～0.72 g·kg−1之间,N∶P范围为13.05～19.15。（3）6个树种C、N、P含量季节动态明显。马尾松凋落叶C含量与凋落叶产量呈显著正相关关系（P < 0.05）,赤杨叶凋落叶N含量与凋落叶产量呈显著正相关关系（P < 0.05）,栲和马尾松凋落叶P含量与凋落叶产量呈显著负相关关系（P < 0.05）,马尾松凋落叶N∶P与凋落叶产量呈显著正相关关（P < 0.05）。 结论 缙云山常绿阔叶林6个树种凋落叶季节动态各不相同;6个物种呈现出低N和低P的格局,总体表现为受N、P共同限制,且N限制作用要强于P限制;在一个生长季内,6个树种C、N、P化学计量学特征月份间的差异较大,凋落叶量与凋落叶C、N、P含量之间的关系与物种特性有关;凋落叶量与凋落物化学计量特征关系不明显。     

Variation analyses of growth and wood properties of Larix olgensis clones in China

The growth traits(tree height, diameter at breast height, and stem straightness degree) and wood properties[wood density(WD), fiber length, fiber width, ash content(AC), lignin content, cellulose content, hemicellulose content(HEC), and holocellulose content] of 208 26-yearold Larix olgensis clones were analyzed. Except for WD and AC, there were significant differences(p \ 0.01) for all traits among clones. The phenotypic coefficient of variation and repeatability of all traits were 9.34–35.33%and 0.218–0.930, respectively. Tree height and diameter at breast height showed significant positive correlation;however, the correlation coefficients among growth characteristics and wood properties were mostly not significant.Ten clones(L70, L56, L82, L90, L59, L91, L61, L92, L86,and L64) were selected as excellent clones under a selection rate of 5%, using tree height, diameter at breast height,and stem straightness degree as evaluation indexes, providing genetic gains of 28.69, 17.96, and 0.67%, respectively. Ten clones(L88, L305, L59, L66, L253, L304,L277, L298, L248, and L293) were selected as excellent clones using wood properties as an evaluation index, with a selection rate of 5%, providing genetic gains in WD, fiber length, fiber width, cellulose content, and HEC of 4.14,3.64, 9.28, 6.77, and 9.61%, respectively. This study provides a theoretical basis for selecting excellent L. olgensis clones.     

长白山红松针阔混交林CO2通量的日变化与季节变化

森林是陆地上面积最大的生态系统,它通过光合作用吸收大量的CO2并将其长期地储存于生态系统中,森林生态系统CO2通量的研究备受关注(方精云等,2001; 于贵瑞等,2001; 吴家兵等,2003).