森林生态系统土壤碳库对氮沉降的响应

从土壤碳含量的输入和输出两方面综述了N沉降胁迫对土壤碳库的影响方式和过程,分析了目前N沉降对凋落物分解、细根生物量、土壤呼吸的影响的研究进展及其作用机制,但由于N沉降对土壤碳库的影响是一个复杂的综合作用过程,N沉降对森林土壤碳库的总效应尚需要更深入的研究.     

森林生态系统对大气氮沉降的响应

氮是陆地生态系统中三大营养元素之一,在森林生态系统中被视作主要的限制生长因子。近年来,因工农业的迅猛发展而产生越来越多的含氮化合物,大大增加了氮向全球大气的排放。据研究发现,如果氮的输入已达饱和甚至超过生态系统所能承受的临界负荷,就会带来负面效应。本文主要从以下几方面综述了国内外学者关于大气氮沉降对森林生态系统的影响:1.与大气氮沉降相关的内容,包括1)氮饱和和2)确定氮沉降临界的指示树种;2.国内外的研究进展;3.大气氮对森林生态系统的影响,包括1)导致营养失调,2)对胁迫敏感性的增强,3)加速森林土壤酸化,4)氮淋溶的增加,5)物种多样性的减少和6)氮沉降的评价方法。     

氮沉降对森林生态系统关键生态过程的影响

森林生态系统是以树木为主体的生物与大气、土壤以及生物本身进行物质循环、能量转换和信息传递的有机统一体。其中碳循环、养分循环和水循环等物质循环作为森林生态系统能量转换、信息传递的最重要的载体,其通过一系列的生理、生态过程实现物质、能量和信息的相互联系、紧密耦合,贯穿于整个森林生态系统的土壤–植物–大气连续体(SPAC)中。任何一个物质循环过程的改变,无疑会影响整个SPAC系统的稳定性。目前,受人类活动的影响,SPAC中的大气和土壤氮沉降量明显增加,这必将对现有森林生态系统的生物与环境间的物质循环、能量转换和信息传递产生显著的影响。该文综述了氮沉降对森林生态系统碳循环、养分循环和水循环3个关键生态过程的影响及反馈,为认识氮沉降对森林生态系统的影响及其反馈作用提供参考。     

氮沉降对森林生态系统碳水关系的影响

森林生态系统碳水循环相互耦合的过程受到全球氮沉降的深刻影响。该文探讨了氮沉降对森林生态系统碳循环和水分利用效率的影响,并对未来研究进行展望。     

森林生态系统碳储量研究进展

我国是世界人工林第一大国,人工林对缓解全球气候变暖有重要作用。但我国森林类型复杂,地域广阔,使得碳储量的研究方法和结果存在差异。为了更精确地估算森林植被和土壤在整个陆地生态系统中的固碳能力,阅读和学习大量有关人工林碳储量的文献资料,对其碳储量的主要研究方法及研究结果进行梳理。并分析了我国人工林碳储量研究现阶段存在的主要问题和发展趋势,为今后开展森林碳储量的深入研究提供理论基础。     

森林生态系统固碳、营养元素及价值量评估研究进展

指出了目前对于森林生态系统的价值量评估及碳循环过程研究进展较为明确,但缺乏对于同一森林生态系统的连续性观测,且对不同区域的森林生态系统的价值量评估方法采用的数学模型不尽相同,缺少对全球范围或全国范围统一的神经网络模型。过去的研究将研究重点更多地集中在小班的价值量评估或生态系统服务功能价值上。前人对于森林生态系统的研究成果表明:在不同的区域内,森林生态系统的生态服务功能均占有主导地位;对于生物圈内的固碳固硫效果均高于其他生态循环;产生的价值略低于水体的生态环境。因此,在过去研究的成果之上,总结了其经验,探讨了发展趋势及存在的问题,为今后研究森林生态系统的方向提供思路及建议。     

森林生态系统碳通量研究进展

陆地生态系统是"温室气体"的一个主要排放源, 森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 研究其系统与大气界面的碳通量变化具有重要的科研和社会意义。文中简述了森林生态系统碳通量研究的意义和进展, 以及存在的问题和解决途径。     

成熟森林固碳研究进展

成熟森林在在维持生物多样性和长期碳平衡中发挥着重要作用,近十多年来,全球掀起了成熟森林固碳研究热潮。理解成熟森林碳储存和碳源/汇动态,有助于评估和预测成熟森林在区域碳循环中的作用,对于估计森林碳减排范围、发展近自然林管理策略亦十分重要。本研究在介绍成熟森林林龄阈值的基础上,分析成熟森林碳储量与碳分配以及自然成熟森林生产力及其影响因素,综述成熟森林固碳的3个假说:1)碳中性假说随着森林演替林龄增加,森林生产力达到最大值后开始下降,到成熟森林阶段,森林碳吸收与生态系统呼吸达到平衡,因而处于碳中性状态;2)碳汇假说许多热带、亚热带以及北半球的北方和温带成熟森林可持续固碳几百年,成熟森林为全球碳汇,成熟森林固碳主要集中在土壤中,可能与气候变化引起森林生产力增加、植被碳流向土壤碳的比率随森林成熟度增加而增加以及气温上升和大气氮沉降等降低土壤异养呼吸有关;3)碳源假说少数研究报道认为成熟森林为净碳源,与成熟森林地被物、枯死木及土壤有机碳的周转加快有关。越来越多研究证实成熟森林能持续固碳,支持成熟森林碳汇假说。建议今后:1)加强成熟森林碳通量观测研究;2)从生态系统呼吸及其构成角度探讨成熟森林碳源/汇过程及其形成机制研究;3)加强全球变化对成熟森林固碳的影响研究。     

氮沉降对森林土壤碳动态过程的影响

本文综述了国内外关于森林土壤碳动态过程对氮沉降响应机制的研究进展,概述了大气氮沉降对土壤碳释放及其影响因子的作用机制,从土壤生物学特性、凋落物动态、土壤碳释放等方面揭示大气氮沉降对土壤碳平衡过程影响机制和机理,探讨了森林土壤碳动态过程对氮沉降响应的不确定性因素,并指出未来该领域研究重点。     

植物响应大气氮沉降研究进展

人类活动和自然因素改变导致的大气氮沉降增加对生态系统氮循环产生了显著影响。氮是植物细胞的组成部分,也是植物生长需求量较大的营养元素,氮素水平的高低将直接影响到植物的生长发育和新陈代谢。文中在全面总结国内外文献的基础上,综述了氮沉降导致的氮素可利用性变化对植物生长、代谢过程中营养元素的吸收和利用、光合生理以及凋落物特征等造成的影响及其机理,以期为深入研究氮沉降与植物生长及生理生态机制的相互作用提供参考。     

氮沉降对森林碳汇功能影响的研究进展

氮沉降增加对森林碳汇功能的大小和稳定性具有重要影响。文中介绍了森林碳汇对氮沉降增加响应的研究进展,概述了同位素技术在该研究领域的应用前景,指出在沉降增加条件下森林光合产物分配和土壤碳周转速率变化将是未来森林碳循环研究的热点。     

氮沉降对森林土壤有机碳影响的研究进展

在森林土壤有机碳与全球变化关系的基础上,分析了氮沉降对森林土壤有机碳及其组分影响。对今后的研究工作提出了建议,为进一步了解氮沉降下森林土壤有机碳的动态提供理论参考。     

氮沉降对森林土壤有机碳影响的研究进展

在森林土壤有机碳与全球变化关系的基础上,分析了氮沉降对森林土壤有机碳及其组分影响。对今后的研究工作提出了建议,为进一步了解氮沉降下森林土壤有机碳的动态提供理论参考。     

森林生态系统碳储量估算方法研究进展

基于植被碳储量和土壤碳储量2方面综述森林生态系统碳储量的定量研究方法．土壤碳储量估算方法主要有土壤类型法、生命带法、GIS估算法等;植被碳储量估算方法主要有样地清查法、模型模拟法、遥感估算法3种;未来的森林碳储量研究将采用更高精度的遥感数据并要求多种方法的综合运用以提高估测精度．     

森林生态系统碳储量及方法研究进展

指出了森林生态系统是地球陆地生态系统的主要组成部分,在全球碳循环中扮演着重要的角色并得到极大的关注,估算森林的碳储量以及分析和评价森林不同碳库的组成和动态变化已成为目前生态学关注的热点之一。总结回顾了森林生态系统碳循环的国内外相关研究成果,并对国内外植被碳储量和土壤碳储量的主要研究方法进行了综述,探讨了未来森林生态系统碳平衡研究的发展趋势。     

林火干扰对森林生态系统碳库的影响研究进展

森林生态系统是重要的碳库,在减缓全球气候变暖中具有独特的功能。林火干扰作为非连续的生态因子,是全球生物地球化学循环的驱动因子,可显著改变生态系统的结构和功能以及养分循环和能量传递,引起森林碳库和碳分配格局的变化,进而影响森林演替进程及固碳能力。本文阐述林火干扰对森林生态系统碳库影响的国内外研究方法进展,重点论述林火干扰导致的直接碳损失以及通过森林净初级生产力和土壤呼吸的改变间接影响森林碳循环和碳平衡;并分别阐明林火干扰对植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的影响,林火干扰通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转,最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移,导致不同碳库之间的重新分配。通过探讨净初级生产力变化对林火干扰的响应,揭示林火干扰对植被碳库循环的间接且长期影响的机制;在林火干扰对生态系统凋落物碳库的影响方面,主要探讨林火干扰后凋落物生产量在不同林火强度和环境梯度下的变化;在林火干扰对土壤有机碳库的影响方面,通常在小尺度范围内影响土壤有机碳库垂直分布变化的主要原因可能是地形条件的变化,而在相对大的区域尺度下,气候、土壤质地、地形、植被及人类活动和管理水平及其交互作用均可影...     

大气氮沉降的增加对森林营养和胁迫敏感性的研究

综述了人类活动排放出来的Ｎ对大气的污染，使大气Ｎ沉降不断增加及过剩的Ｎ沉降对森林造成严重的影响。某些森林，由于Ｎ沉降的增加导致森林养分失调，增加了森林对寒冷，霜冻，真菌病害及可能的虫害等胁迫的敏感性。     

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m²·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明：幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。     

红树林生态系统固碳功能和潜力研究进展

红树林作为典型的滨海蓝碳生态系统,具有极高的碳汇能力,在全球碳循环中扮演重要角色。本文在总结国内外相关研究的基础上,对红树林生态系统的固碳功能和潜力进行了初步分析,归纳了红树林固碳功能的研究方法,探讨了物种组成、温度、盐度、土壤沉积物及人类活动对红树林固碳功能和潜力的影响,并为我国红树林保护和管理提供了一些建议。     

森林生态系统碳储量及碳通量遥感监测研究进展

在全球CO₂浓度持续增加导致气候变暖的背景下,森林生态系统碳储量及碳通量遥感大尺度监测成为关注热点。文中深入分析了当前国内外卫星遥感观测技术对森林碳循环评估的2种途径:1）基于遥感手段估算森林生物量并推算森林碳储量,通过碳储量变化确定森林生态系统的CO₂通量。归纳各类森林生物量遥感估算方法的原理及优缺点,系统评述各类方法在大区域森林碳储量估算中存在的不确定性。2）基于CO₂温室气体观测卫星遥感数据,定量监测森林生态系统与大气CO₂通量,基于交换的CO₂通量推算森林碳储量变化。归纳遥感手段观测森林生态系统与大气CO₂通量的主要数据、方法及优缺点,系统评述各类数据及方法在森林CO₂通量时空变化特征监测、森林碳储量估算等方面取得的进展,重点分析专用CO₂浓度监测卫星数据,尤其是我国自主碳卫星数据在CO₂柱浓度反演算法研究以及不同数据源之间的对比、验证和同化研究等方面取得的进展,总结专用温室气体遥感观测数据在森林碳储量及碳通量监测方面的优势。提出利用遥感手段进行森林生态系统碳循环定量监测的研究展望。