干旱区绿洲冬小麦生态系统CO2源/汇关系研究

通过对阜北农场冬小麦土壤生态系统内部的CO2源/汇关系进行长期定位研究.结果表明:典型日变化,从9:00～19:00,绿洲小麦-土壤生态系统均为碳汇,到20:00由于光照有效辐射(PAR)降低,此过程又转变成碳源;从典型月变化来看,对CO2固定最多的是5月,其值达到了36.59 t/hm2,此时小麦进入抽穗期,叶面积指数达到最大;在整个生育期,冬小麦可以净固定CO2 122.60 t/hm2.     

巴音布鲁克亚高山草原生态系统有机碳贮量的估算

通过实地调查,结合前人的研究资料,利用GIS技术通过MapInfo软件完成对遥感影像的解译获得草地类型数据的基础上,首次对巴音布鲁克亚高山草原生态系统的有机碳贮量进行了估算结果表明,巴音布鲁克亚高山草原生态系统地上植物体碳总量约为7.198×104t,其中地上部分约为3.199×104t,约占44.44;;地下部分根系约为3.999×104t,约占55.56;.巴音布鲁克亚高山草原生态系统土壤有机碳的平均碳通量为16.801 C kg/m2,土壤有机碳总贮藏量约为3 019.224×104t.     

西藏亚高山草原土放线菌研究

采用常规方法了分布于西藏海拔４０００－４６８０ｍ之间６个亚高山草原土的放线菌数量与组成,并从分离纯化所得３５５株放线菌中选出９８株代表菌株进行详细研究。结果表明：（１）供试放线菌分为９个属和２个未定属,链霉菌属和小单孢菌分别占土壤放线菌总数的５２．７％和２７．３％,钦氏菌属,孢囊放线菌属及孢链囊菌属共占１４．１％;链霉菌属共分为１２个类群,白孢类群,粉红孢类群及黄色类群分别占土壤链霉菌总数的４９．     

新疆巴音布鲁克高寒草原植被多样性退化演替分析

【目的】以新疆巴音布鲁克高寒草原为对象,研究植被多样性的退化演替规律,为高寒草原的科学管理提供理论依据。【方法】采用空间退化梯度代替时间退化演替序列的方法,对巴音布鲁克不同退化阶段高寒草原植物群落进行野外调查,运用α多样性、β多样性等指标研究植被多样性变化并探讨其演替规律。【结果】(1)Simpson优势度指数在草地退化后显著上升了9.6%~13.7%,Margalef丰富度指数随着退化演替的加剧基本呈先略微增加后显著下降的变化趋势,而Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数均呈先增后降再增的波动变化;(2)随退化程度的加剧,样方内微生境或资源异质性减小,样方间异质性增大,从而导致β多样性增加;Cody指数(二元属性数据)先升高后减小,沿着退化梯度,物种替代速率加快后逐渐减慢;轻度退化与中度退化、重度退化间Bray-Curtis指数较大,说明退化梯度之间存在较多的共有种。【结论】高寒草原在退化演替过程中群落物种组成发生替代变化,适口性好的物种减少,毒害草增加,导致草地质量下降。     

河南省农田生态系统碳源/汇研究

采用1992-2007年河南省各地市主要农作物产量、耕地面积及农业投入等数据,对农田生态系统碳源/汇进行了测算,分析了碳源/汇及碳汇强度的时空变化特征,并提出了相应的碳增汇对策和建议。结果表明:1992-2007年,河南省农田生态系统碳吸收、碳排放及其强度均呈明显增加的趋势,碳吸收明显大于碳排放,河南省农田生态系统碳汇功能不断增强;化肥施用带来的间接碳排放成为主要的碳排放源;1992年以来,农田生态系统碳汇量呈明显增加的趋势,区域单位面积产量越大,碳汇强度也越高;河南省农田生态系统碳汇强度自东北到西南逐渐降低,平原地区明显大于山区。     

新疆天山南坡巴音布鲁克草原蝗虫垂直分布的研究

不同的蝗虫种群各有其垂直分布的上下限幅,广域分布的种类仅有宽须蚁蝗1种。各典型地带的蝗虫种类差异较大,其中分布于高山沼泽草甸的蝗虫有4种,约占所采到的蝗虫种类数的44.44%,以白边雏蝗、宽须蚁蝗占优势;亚高山草原的蝗虫也有4种,约占所采蝗虫种类数的44%,以宽须蚁蝗占绝对优势;亚高山草甸、高山草甸的蝗虫也有3种,约占所采到的蝗虫种类数的33.33%,以西伯利亚蝗占绝对优势。     

浙北平原区土壤碳源/汇分布研究

根据2002～2008年浙江省土壤地球化学调查数据,计算不同时期的土壤有机碳密度,初步在浙江省嘉善县、慈溪市两地区圈定了土壤有机碳源区47.18 km2、碳汇区306.81 km2,为其他地区开展同类研究提供了参考研究思路,也为浙江省土地规划、节能减碳和经济发展战略研究提供参考.     

巴音布鲁克草原生态旅游现状及对策研究

巴音布鲁克是新疆最大的草原,其广阔的草原和湿地景观是新疆不可多得的旅游资源。伴随该地区旅游业的蓬勃发展,对草原退化和生态保护产生了极大负面影响,这一矛盾的出现,对发展草原旅游业提出了新的挑战。阐述了新疆巴音布鲁克草原发展生态旅游的现状及不足,提出了对策。     

广东省农田生态系统碳源汇时空差异

以1992要2011 年广东省21 个地区农作物产量、农作物播种面积、种植面积、农业投入等相关数据为依 据,对全省农田生态系统碳源汇进行了估算分析,并研究了农田生态系统碳源汇的影响因素。结果表明院20 年来广东 省农田生态系统碳吸收总量总体呈现逐步下降趋势,其中粮食作物和经济作物的碳吸收量波动下降,果蔬作物碳吸 收量显著增加;农田生态系统碳排放量呈现逐渐增加的趋势,其中化肥、农药等农用化学品投入带来的碳排放所占 比例最大。广东省农田生态系统碳排放量远远小于碳吸收量,农田作物具有较强的碳吸收功能,表现为明显的碳汇。 从分布格局来讲,不同区域之间的碳排放量和碳吸收量差异很大。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

不同小麦品种库源特征的研究

试验研究了杭州地区气候条件下,不同小麦品种的库源关系特征及籽粒产量的限制因素． 结果表明, 小麦籽粒产量受源的限制． 在产量因素中, 粒重易受籽粒生长期库源关系变化的影响, 改善光合同化物的供应可使粒重增加, 来自小穗不同部位小花的籽粒对库源关系变化的反应存在着明显差异．经处理提高库源比后, 小穗基部第一和第二小花籽粒的增重幅度大于小穗第三和第四小花籽粒的增重幅度．同时, 当源强度经处理相对加强时, 来自于基部和中部小穗的籽粒增重幅度大于顶部小穗籽粒．品种间在粒数／叶面积比和粒重／叶面积比方面表现出差异, 两种粒／叶比之间表现出正相关关系． 在同一品种内, 当库源关系经处理改变后, 两种粒／叶比仍维持正相关关系．     

潍坊市农田生态系统碳源(碳汇)及其碳足迹变化

以山东省潍坊市为研究区,以种植面积、农作物产量及农业投入等相关数据为基础,定量测算2003—2012年潍坊市农田生态系统的碳源(碳汇),分析期间碳足迹的变化。结果表明:1)2003—2012年,潍坊市农田生态系统碳吸收总量小于碳排放总量,二者的比例为1∶7.4,碳排放强度增长率从0.055%减少到0.048%,碳吸收强度增长率从1.18%增加到1.98%。10年间农田生态系统碳吸收量和碳排放量分别增长了10.69%和7.02%,碳吸收增长率高于碳排放增长率,农田系统具有较强的碳汇功能。2)蔬菜是主要的碳汇,占比为73.31%,6种碳排放途径中,农田灌溉是主要的碳源,占比为87.32%。3)农田生态系统碳足迹从2003年的38.990万hm2减少到2012年38.769万hm2,碳足迹平均占生态生产性土地面积的1.456%,比例较低。10年间碳足迹强度均值为0.14 hm2/万元,2003—2012年潍坊市农田生态系统每增加1万元的产值可以制造0.14 hm2的碳足迹。     

上海农田生态系统碳源汇时空格局及其影响因素分析

以1990—2009年上海市农作物产量、农田面积、农业投入等相关统计数据为依据,对上海农田生态系统主要碳源汇进行了测算,分析了上海农田生态系统碳源汇的时空变化特征,并探讨了农田生态系统碳源汇的影响因素。结果表明,1999—2009年上海农田生态系统碳吸收总量总体处于逐步下降趋势,且经济作物和果蔬作物碳吸收比例分别下降和上升明显;碳排放总量则呈逐步下降并趋于稳定的趋势,农用化学品投入是其主要排放源;单位面积碳吸收和排放量则一直处于波动状态。2009年上海各区县农田生态系统碳吸收量、碳排放量和单位耕地面积碳吸收量均为远郊大于近郊,而单位耕地面积碳排放量则为近郊大于远郊。碳源汇影响因素相关性分析表明,碳吸收与粮食作物和经济作物产量显著正相关,而与果蔬作物产量显著负相关;碳排放与农用化学品投入和燃料动力使用以及耕作灌溉管理均显著正相关。     

退化高寒草地土壤活性有机碳组分分布

在青海省三江源区选择了果洛州甘德县青珍乡(高寒草甸)和玛多县花石峡镇(高寒草原)2个样地,每个样地各划分5种不同退化程度(原生植被UD、轻度退化LD、中度退化MD、重度退化HD、极度退化ED),10 cm等深度采集表土土壤样品,分析土壤活性有机碳(Active soil organic carbon,ASOC)主要组分含量变化。结果表明,研究样地内土壤表土(0~30 cm)微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、轻组有机碳(Light fraction organic carbon,LFOC)、易氧化有机碳(Readily oxidizabe organic carbon,ROC)和水溶性有机碳(Water soluble organic carbon,WSOC)的含量均随退化程度的加剧和土层的加深呈下降趋势。0~30 cm土层MBC含量为244.46~360.69 mg/kg,LFOC为1.36~8.64 g/kg,ROC为1.12~9.41 g/kg;WSOC为83.41~141.59 mg/kg;0~30 cm土层,ED与UD相比,MBC降低了25.47%~30.57%,LFOC降低了78.76%~81.27%,ROC降低了80.97%~82.97%,WSOC降低了16.48%~24.43%。MBC、LFOC、ROC和WSOC分别占SOC的比例为1.11%~4.32%、24.07%~26.56%、19.82%~28.92%和0.40%~1.62%。ASOC各组分含量均表现为高寒草甸的青珍乡样地高于高寒草原的花石峡镇样地。     

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2;②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义,样地内4种处理之间SOC储量差异显著,且均表现为中度放牧处理（moderate grazing,MG）＞轻度放牧处理（light grazing,LG）＞重度放牧处理（heavy grazing,HG）＞对照（control area,CK）;③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势,且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01）,这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性,且呈现明显的垂直递减特征;同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异;适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。     

辽宁省土地利用的碳源碳汇分析

根据主要农作物产量、耕地面积及农业投入等数据对辽宁省2003—2010年耕地的碳源和碳汇进行了核算,运用土地利用现状分类和辽宁省统计年鉴中的行业能源消费量等数据,建立了行业能源消费和土地利用类型的对应关系,进而核算了2003—2010年辽宁省商服用地、住宅用地等土地利用类型的碳源量,同时根据辽宁省2003—2010年土地利用面积核算了林地和草地的碳汇量。通过核算得出的数据分析发现:辽宁省碳源总量从2003年的9 276.91万t增长到2010年的11 471.15万t,增长幅度达23.75%,呈大幅增长的趋势,其中工矿仓储用地的碳源量占总碳源量的比重最高,2010年比重达77.59%,其次分别是耕地、住宅用地、商服用地、交通运输用地。辽宁省地均碳排放量由2003年的6.25 t/hm2增长到2010年的7.73 t/hm2。辽宁省2003—2010年碳吸收量呈小幅变化,从2003年的3 294.38万t减少到2010年的3 288.69万t。     

农垦对温带草地生态系统CO2、CH4、N2O通量的影响

2001年6～9月,利用静态暗箱法对内蒙古锡林河流域草甸草原及其开垦后的农田(春小麦)和休耕地的CO2、CH4和N2O的通量进行了野外实地观测。结果显示,草甸草原开垦为耕地对温带草地生态系统CO2、CH4和N2O源汇状况影响显著。从CO2排放量的平均值来看, 农田(545.8 mg穖-2穐-1)>草甸(301.9 mg穖-2穐-1)>休耕地(74.4 mg穖-2穐-1),其中草甸开垦为农田使CO2的排放增加了81%;在春小麦的生长期内,麦田的CO2排放量是草甸草原的2倍多,小麦死亡和收割后CO2排放锐减,可见农垦明显促进了CO2的排放。另外干旱使得草甸草原、农田和休耕地的CO2排放量表现出减少趋势。草甸开垦为农田后CH4吸收特征表现明显,但干旱减弱了其吸收趋势。就N2O而言,草地开垦后春小麦的种植总体上并未增加N2O的排放,只是改变了其排放特征;除小麦苗期外,N2O的排放都高于草甸草原;极端干旱还导致土壤对大气N2O的吸收。另外,农田的CH4吸收与N2O排放之间还存在此消彼长的关系。