海南橡胶林生态系统净碳交换物候特征

橡胶林是我国热区重要的森林生态系统,在区域碳循环中扮演着重要角色,其碳汇功能不能忽视。本研究中将海南儋州橡胶林作为研究对象,采用位于中国热带农业科学院试验农场三队的50 m微气象观测系统观测的2018—2020年数据,分析橡胶林净生态系统交换量（NEE）、生态系统呼吸（Re）和总生态系统光合生产力（GPP）的物候变化特征,并结合物候模型分析影响因子。结果表明：（1）橡胶林生态系统扮演着碳汇的角色且具有明显日变化特征,呈现“U”型,NEE白天为负值,夜间为正值,11：00—13：00达到峰值;（2）以年度为单位时,会发现明显的趋同物候变化。在橡胶的生长季（3—11月）时,Re及GPP明显大于非生长季,NEE（负值）小于非生长季,均呈现单峰,在8—9月的橡胶生长旺盛期均达到峰值;（3）橡胶林生态系统物候特征显示,在第Ⅱ期生产力上升,在第Ⅲ期达到顶峰,第Ⅳ期开始下降,第Ⅴ至翌年Ⅰ期落叶盛期生产力持续降低;（4）橡胶林生态系统生长季较长,NEE与Re均在生长季达到最大值,雨热同期导致橡胶树在第一、二蓬叶抽发时期,净生态系统碳交换增加迅速;（5）不同物候时期NEE与环境因子关系不同,海南儋州橡胶林的环境因子影响物候,物候影响NEE的变化。研究物候与生态系统碳交换的关系,同时结合环境因子综合讨论,可为后续橡胶林碳循环及对气候变化的响应研究提供理论支持,为橡胶林生态系统评价和经济社会可持续发展规划提供更多的依据和参考。     

海南岛橡胶林生态系统碳通量及其影响因子研究

以位于海南岛西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测,获得海南岛橡胶林生态系统碳通量的动态特征,并分析其对各影响因子的响应情况。结果表明:(1)橡胶林生态系统净碳交换量(NEE)日动态均为"U"型曲线,白天均为碳吸收(NEE为负值),夜间均为碳排放(NEE为正值);全年各月除2月外,NEE月总值均为负值,吸收碳,雨季4~10月各月NEE值均较大,旱季1~3月、11~12月,各月NEE值均较小;橡胶林年固碳能力强大,超过11.0 t C/(hm2·a)。(2)橡胶林生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)、冠层内大气平均温度(Ta)、地下5 cm土壤温度(T_-5 cm)和饱和水汽压差(VPD)及地下5 cm土壤含水量(VWC_-5 cm)等均负相关,但影响强度不同,其中PAR影响最为显著;另外NEE还与橡胶林本身林分状况及周围大气环境CO2浓度等相关。     

湘中地区冬油菜全生育期碳通量变化特征分析

为探讨冬油菜的净碳交换特征及其固碳能力，采用涡度相关法对湘中地区油菜生态系统（2019年10月-2020年5月）的碳通量进行连续观测，分析了油菜全生育期内碳通量变化特征。结果表明：油菜生育期内碳通量具有明显的日变化和季节变化动态，碳通量月平均日变化以及不同生育期日变化均呈现为夜间高、白天低、正午达到最低谷的“U”型单峰曲线变化，不同月份和不同生育期的差异主要体现在曲线变化的幅度上；油菜不同生育时期的固碳能力有所不同，固碳能力由大到小依次为：花期、角果期、抽薹期、苗期，固碳能力总体随生育进程推进不断提升；油菜生育期内的净碳交换量总和为-101.62 gC·m^-2、总初级生产力为461.67 gC·m^-2、总呼吸为360.05 gC·m^-2，即净CO₂吸收量为1.02 t·hm^-2，说明油菜生态系统表现出一定的碳汇功能。     

大花紫薇及其新品种紫婵光合特性比较

探究大花紫薇新品种紫婵的光合生理特征,为其栽培与推广应用提供理论基础。以2年生紫婵和大花紫薇幼苗为材料,采用Li-6400XT便携式光合仪,测定2个试验植物材料的光合日变化、光响应曲线及叶绿素含量。研究结果表明：(1)紫婵的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量、叶绿素含量(Chl)以及叶绿素a/b(Chla/Chlb)均显著大于大花紫薇(P<0.05)。(2)紫婵的净光合速率(P_n)日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为17.11μmol/(m²·s);气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)日变化均呈单峰曲线,胞间CO₂浓度(C_i)为早晚高中午低的单谷型,气孔限制值为早晚低中午高的单峰曲线。(3)大花紫薇的净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值分别出现在8:00和12:00,分别为14.41μmol/(m²·s)和13.16μmol/(m²·s);气孔导度亦呈双峰曲线,峰值分别出现...     

桂西北马尾松成熟人工林生态系统碳储量分配研究

[目的]更好地开发利用桂西北马尾松人工林资源。[方法]以广西环江县环山林场30年生马尾松成熟人工林为研究对象,分析其生态系统碳储量及其分配格局。[结果]马尾松人工林地被层碳储量分布为灌木枝>灌木叶>灌木根>凋落物>草本,土壤层碳素含量随着土壤深度的增加而逐渐减少,碳素含量主要集中在0～20 cm土层。马尾松人工林生态系统总碳储量为302.55 t/hm²,植被层和土壤层分别占56.15%和43.85%,其中乔木层、灌木层、草本层的碳储量估算值分别为166.6、0.38、0.35 t/hm²,凋落物层及土壤层的碳储量分别为2.56、132.66 t/hm²,乔木层是马尾松人工林分生态系统的主要碳库。马尾松成熟林年净生产力、净固碳量及碳素净累计量分别为23.52、11.30、5.20 t/(hm²·年),具有相当高的碳汇潜力。[结论]马尾松是一个碳吸存能力较强的人工林碳汇项目造林树种,具有相当高的发展潜力。     

锥栗林土壤呼吸动态变化与主要影响因子分析

通过LI-6400对闽北锥栗林的土壤呼吸进行测定与分析。结果表明,不同季节土壤温度的变化较为一致,呈单峰变化趋势,最大值出现在15：00;土壤呼吸速率昼夜变化趋势大致呈单峰变化,不同季节里呼吸速率最大值出现的时间不同,春季与冬季最高值出现在13：00,而夏季与秋季分别出现在17：00与15：00;不同季节土壤呼吸速率的日变化幅度以冬季较小,春季最大;土壤呼吸Q10值的季节变化中,冬季Q10值最大,夏季最小,Q10值随土壤温度的增高而降低。     

中国东北地区玉米农田生态系统生长季碳交换研究

利用中国气象局锦州农田野外观测站的碳通量观测数据分析玉米农田生态系统生长季CO2通量变化.结果 表明,2008～2011年生长季的夜间呼吸速率、白天净碳交换速率年际差异不大,8天累积净碳交换量呈U型分布,碳吸收强度在生长季中期最大.夜间呼吸作用Reco与EVIs×Ws(EVIs和Ws分别为增强型植被指数EVI、陆地表面...     

橡胶林生态系统干季微气候特征和通量的初步观测

应用微气象法中的梯度观测系统、涡度相关系统和闭路水汽-CO2廓线系统,使用设置在海南省西部儋州地区一片刚开割的橡胶林中观测铁塔上的观测仪器所得的干季7个晴好天气的微气候观测数据和通量观测数据,对其微气候特征和通量特征进行初步分析研究。结果表明:(1)橡胶林的辐射通量与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)呈明显的昼夜交替变化;橡胶林林内和林冠上风速昼夜变化明显,风向则多为东北风(15°～40°);林冠上方气温和树冠面表温具有显著的日变化特征,树冠表温日变化幅度大于气温;相同时刻干季橡胶林林冠上方和林冠内湿度和水汽压相差不大;林冠内CO2浓度夜高昼低;土壤温度日变化明显,土壤含水量变幅较小。(2)林冠上方显热通量与潜热通量变化趋势相同,显热通量小于潜热通量;净辐射通量日变化呈规则的倒"U"形,主要由下行短波辐射决定;土壤热通量存在日变化,随土层深度增加变化变小;CO2通量随光合有效辐射发生日变化;水汽通量随净辐射发生日变化。     

一次性安全除草剂剂量的优化及除草效果研究

试验比较了几种除草剂不同剂量的除草效果。结果表明,施药后45 d,葱封200 mL/667 m²处理（T4）、葱封160 mL/667 m²处理（T3）的鲜质量防效分别为99.99%为99.29%;T3处理的产量为640.31 kg/667 m²,较常规对照（机插前5~7 d每667 m²施秋之宝125 mL、西草净80 mL,机插后15 d每667 m²施马歇特125 mL、西草净50 mL）高29.12 kg/667 m²;T3处理的效益较常规对照高32.51元/667 m²,其余处理均比常规对照低;T3处理的糙米率、整精米率分别为83.3%和76.2%,其中,整精米率较常规对照高1.0个百分点。     

不同UV-B辐射对杧果树果实品质及其抗氧化的影响

以‘台农一号’杧果树为试验材料,自然光为对照（CK）,研究不同UV-B辐射[24、96 kJ/(m ²·d)]对杧果果实的损伤及其抗氧化的影响,并监测株产、果实品质和生理损伤、抗氧化保护机制等有关的生理生化指标的动态变化。结果表明：与CK相比,96 kJ/(m ²·d)的杧果树体株产和单果重均显著下降,其果实可溶性糖下降、可滴定酸含量升高继而糖酸比下降,导致果实品质变劣。2个UV-B辐射处理的果皮丙二醛含量与CK无显著差异,而果肉则显著高于CK。96 kJ/(m ²·d)处理的果皮维生素C和未知化合物含量均显著高于CK,而过氧化物酶（POD）活性显著低于CK,对其他抗氧化酶活性和还原性保护性成分含量则一直无显著影响。2个UV-B辐射处理的果肉抗氧化酶活性及还原型GSH含量随时间均呈先上升后下降的趋势。与CK相比,2个UV-B辐射处理的果肉超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著下降,96 kJ/(m ²·d)处理的果肉POD活性、类黄酮和还原型GSH含量均显著低于CK,而24 kJ/(m ²·d)处理的POD活性与CK无显著差异,类黄酮和还原型GSH含量仅在后熟期显著低于CK,而多酚含量几乎不受影响。可见,增强UV-B辐射[96 kJ/(m ²·d)]对树体和果肉引起损伤,对果皮无损伤。     

茶树新品种桂绿1号光合特性初步研究

采用Li-6400便携式光合测定系统对茶树新品种桂绿1号的光合-光响应曲线和光合日变化进行了测定分析。结果表明,在夏季晴天条件下,桂绿1号净光合速率（Pn）日变化呈单峰曲线,峰值出现在11:00,约为9.36βμmol·m^-2·s^-1;蒸腾速率（Tr）的日变化也为单峰曲线,但其最大值出现在15:00,约为4.06βmmol·m^-2·s^-1。该品种的光饱和点与光补偿点分别为354.60βμmol·m^-2·s^-1和7.13βμmol·m^-2·s^-1,表观量子效率（Φ）为0.088βmol·mol^-1。逐步多元回归分析表明,光合有效辐射和空气相对湿度是直接影响桂绿1号茶树净光合速率日变化的主要因子。该研究为桂绿1号的引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。     

未来气候变化情景下中国橡胶主产区内植被净初级生产力预估

气候变化影响生态系统的最重要表现之一是引起植被净初级生产力（NPP）的变化。全球气候变暖对中国天然橡胶树种植区内植被NPP的影响值得深入研究。根据1981—2010全国气候数据和RCP4.5情景的气候预估数据,基于气候植被NPP模型,对1981—2010、2041—2060、2061—2080年中国天然橡胶种植区内NPP变化进行分析。结果表明：（1）随着气候变暖,天然橡胶种植区内NPP呈现整体先增加后略减小趋势,其中1981—2010年研究区内植被年平均NPP为12.89 tC/hm ²;2041—2060年研究区内植被年平均NPP为15.07 tC/hm ²;2061—2080年研究区内植被年平均NPP为15.01 tC/hm ²;（2）从空间分布上看,不同时期的NPP的高值区主要集中分布在海南岛的东部沿海,广东的信宜、电白,广西的东兴,云南的景洪、勐腊等地;低值区主要分布在云南的临沧、屏边以北,海南岛的西部沿海,广东的徐闻等地。相关结果可为相关部门制定天然橡胶适应未来气候变化的决策提供依据。     

海南尖峰岭热带山地雨林林窗对土壤呼吸的影响

研究林窗对土壤呼吸的影响及其机制,可为热带森林生态系统土壤呼吸的准确估算和森林土壤有机碳管理提供科学依据。以海南岛尖峰岭热带山地雨林林窗（台风干扰形成）样地为研究对象,通过开展林窗内和林窗外（林内）土壤呼吸的原位观测试验,并设置去除/保留凋落物处理来分析凋落物对土壤呼吸的影响;结合林窗内外土壤的理化性质及气象要素,研究土壤呼吸的排放与环境因子的关系。结果表明：林窗的空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量与林内均存在极显著差异（P<0.01）;林窗的空气温度与林内的差异不显著（P>0.05）;林窗内外的平均土壤呼吸分别为(3.29±0.54)μmol/(m²·s)和(2.38±0.51)μmol/(m²·s)。在月尺度上,林窗内外的土壤呼吸的排放速率呈现多峰型曲线变化规律,排放趋势大致相同,整体呈现出雨季大于旱季的变化规律。林窗和林内的土壤呼吸速率存在显著差异（P<0.05）。影响林内和林窗土壤呼吸的最主要因素分别是有机碳和地下5 cm温度。     

水肥互作对扶绥甘蔗生长的影响

以粤糖93-159和ROC22为研究对象,设1200.0 m³/hm²(D1)、1500.0 m³/hm²(D2)和1800.0 m³/hm²(D3)3个滴灌灌溉定额处理,1500.0 kg/hm²(F1)、2250.0 kg/hm²(F2)、3000.0 kg/hm²(F3)和3750.0 kg/hm²(F4)4个施肥量处理,开展12个灌溉定额和施肥量组合的甘蔗生长试验,探究不同灌溉定额和施肥量互作对2个甘蔗品种农艺性状、蔗茎产量和蔗糖品质的影响。结果发现,中、低水平灌溉定额(1200.0～1500.0 m³/hm²)与中、低施肥量(1500.0～2250.0 kg/hm²)组合有利于提高甘蔗出苗率,促进植株伸长;高水平灌溉定额(1800.0 m³/hm²)与...     

光合细菌与尿素联合施用对土壤理化性质和酶活性及水稻产量和加工品质的影响

以新粳伊7号为试验材料,设置6个处理（T1,尿素施用量0+光合细菌54 kg/667 m²;T2,尿素施用量25 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T3,尿素施用量30 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T4,尿素施用量35 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T5,尿素施用量40 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;CK,不添加尿素、光合细菌）,研究了光合细菌单独施用及与尿素联合施用对水稻农艺性状、产量和稻米品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理土壤有机质含量显著升高,而总磷含量显著下降;T1处理土壤尿酶和硝酸还原酶活性显著下降,而亚硝酸还原酶活性显著升高;T1处理水稻产量较CK显著增产5.19%。随尿素用量增加,土壤各因子含量下降,其中,T3、 T4处理的硝态氮、有机质含量显著高于T1、T2和T5处理;随尿素用量增加,土壤脲酶活性呈现出极显著线性增长趋势,亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性先降低后上升,但处理间差异均不显著;随尿素用量增加,水稻穗长、株高、产量和整精米率呈线性增加趋势,而精米率先上升后降低。Pearson相关分析显示,尿素和硝态氮与脲酶活性呈极显著或显著正相关,氨态氮与硝酸还原酶活性呈显著正相关。多因子相关分析显示,尿素为土壤酶活性的主要影响因素。土壤酶活性对水稻农艺性状、产量和稻米品质起主要影响作用。综上,单一使用光合细菌或者与尿素联合施用能够显著激活土壤氮转化酶活性,从而改善水稻农艺性状,促进产量增加和加工品质提升。     

奶牛养殖粪水还田对苜蓿产量及土壤理化性质的影响

为明确规模化奶牛养殖场粪水发酵处理后还田对苜蓿生长和土壤的影响,试验设置了追肥(苜蓿专用配方肥N∶P₂O₅∶K₂O为4∶13∶40)225 kg/hm²、追肥112.5 kg/hm²+粪水360 m³/hm²和只追施粪水360 m³/hm²3个处理。结果表明,追肥112.5 kg/hm²+粪水360 m³/hm²处理下,2019、2020年全年苜蓿干草产量分别达到15 506.5和15 548.0 kg/hm²,显著高于其他处理。追肥112.5 kg/hm²+粪水360 m³/hm²和只追施粪水360 m³/hm²两个处理显著提高了土壤有机质含量和土壤pH,而含盐量则降低。追施粪水360 m     

不同播期播量对扬麦23生育期及农艺性状的影响

以盐城市主推品种扬麦23作为研究对象,设置5个播期(10月31日、11月5日、11月10日、11月15日、11月20日),播期推迟1 d播种量增加0.5 kg/667 m²,比较扬麦23不同播期播量的生育期和部分农艺性状。结果表明:随着播期推迟,播种到出苗时间加长,最短7 d,最长19 d,播期对最终成熟期影响不大,10月31日、11月20日2个播期最终成熟期相差3 d左右;随着播期推迟,株高、有效穗数、穗粒数、千粒质量、最终产量等主要农艺性状均呈下降趋势,其中11月10日与11月15日2个播期最终产量由488.7 kg/667 m²极显著下降至455.4 kg/667 m²。生产上扬麦23在盐城地区适宜在10月31日—11月10日完成播种,宜控制基本苗在18万~20万株/667 m²。     

槟榔间作咖啡模式对咖啡光合特性及产量的影响

为了探明槟榔-咖啡间作槟榔冠层的遮荫度对咖啡叶片的光合特性及其产量的影响,在海南省琼海大陆基地设计3种不同间作模式的大田试验：（1）高密度种植（H）：咖啡、槟榔株行距均为2.5 m×3.0 m;（2）中密度种植（M）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔4.0 m×3.0 m;（3）低密度种植（L）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔株行距6.0 m×6.0 m。分别测定不同种植模式处理下土壤理化性质和咖啡植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,以及咖啡单株产量,并利用灰色关联度分析评价不同间作模式下叶片光合特性指标和产量,并对其影响因子进行探究。结果表明,在不同间作处理中除低密度种植模式下土壤温度显著低于其他种植模式外,其余指标并无显著差异;相较于M,H和L叶片的净光合速率和气孔导度分别降低了0.06~0.97 μmol/(m²·s)、0.49~0.97 μmol/(m²·s)和0~0.04 mol/(m²·s)、0.01~ 0.08 mol/(m²·s)。M叶片的蒸腾速率年变化除了夏季低于H 0.11 mmol/(m²·s)左右,高于L 0.47 mmol/(m²·s)左右。其他时期M曲线分别高出H和L 0.33~0.78 mmol/(m²·s)、0.17~0.92 mmol/(m²·s)。在水分利用率方面3种种植模式之间全年变化较为复杂,没有明显的差异性。其中咖啡叶片的气孔导度和蒸腾速率指标响应于种植模式;中密度种植处理下的咖啡单株鲜果产量相较于高、低密度种植处理分别增产19.41%和18.69%,咖啡单位面积产量方面显著增产50.62%和41.67%。通过灰色关联度分析发现,中密度种植模式表现较好,在咖啡不同生长时期等权关联度和加权关联度位次均为第一。以上结果表明,在槟榔-咖啡间作体系中,适当密植咖啡以及增加槟榔行间距有助于提高咖啡总产量,在实际生产过程中建议推行中密度间作的种植模式,可以有效地提升间作模式的综合优势,提高土地单位面积的收益。     

不同水氮处理对膜下滴灌春大豆根系生长及产量的影响

为探究不同水氮处理对膜下滴灌春大豆根系生长和产量的影响规律,以合农71为试验材料,进行水、氮两因素裂区田间试验。分别设主区总灌水量1 875 m³·hm^-2(W₁)、2 625 m³·hm^-2(W₂)、3 375 m³·hm^-2(W₃),副区总施氮量0 kg·hm^-2(N₀)、120 kg·hm^-2(N₁)、240 kg·hm^-2(N₂),研究9种水氮处理组合对春大豆不同生长时期0～100 cm土层根干重、侧根长、侧根表面积和产量的影响。结果表明：增加灌水量与施氮量均可增加0～100 cm土层大豆根干重、总侧根长和总侧根表面积。7月15日(荚期)和8月15日(鼓粒期),0～20 cm土层根干重分别占总根干重的75.37%～82.43%和71.97%～85.26%...     

洞庭湖区滩地及稻田洼地资源分布研究

洞庭湖是我国第二大淡水湖,也是承接湘、资、沅、澧四水和吞吐长江洪道调蓄型湖泊。随着三峡的建成,以及全球气候的变化,湖区受到洪水及干旱季节交替变化,呈现涨水为湖,落水为洲的变化规律,稻田洼地及滩地的面积伴随着改变。但是对于其时空分布规律、与水位变化的关系及资源总量没有确切的数据。而系统地掌握其演替规律,对洞庭湖生态经济区的建设与发展意义重大。因此,本研究利用1996—2016年的18期Landsat TM遥感影像数据,提取三峡建成前后,洞庭湖区滩地及稻田洼地面积,结合城陵矶水文及气象数据,分析洞庭湖区水面、水陆交错带滩地及稻田洼地资源的时空演变规律。结果显示：湖区滩地平均面积为21.93×10⁴ hm²,空间上呈聚集型分布与湖堤内、湖岸带及三口四水的河堤内,三峡蓄水前（23.27×10⁴ hm²）较蓄水后（21.26×10⁴ hm²）减幅达8.62%,面积东洞庭（12.43× 10⁴ hm²）>南洞庭（5.71×10⁴ hm²）>西洞庭（3.80×10⁴ hm²）,与行政区划面积正相关,年际变化与湖区水位变化呈负相关的变化规律;稻田洼地平均面积为4.75×10⁴ hm²,空间上呈随机且较均匀斑块分布于湖区围湖造田后形成的堤垸及三口四水冲积而成的湖盆地内,远离湖心的区域,蓄水前（5.14×10⁴ hm²）较蓄水后（4.56×10⁴ hm²）减幅达11.34%,面积岳阳市（2.29×10⁴ hm²）>常德市（1.61×10⁴ hm²）>益阳市（0.85×10⁴ hm²）。各县级行政区划的滩地及稻田洼地在三峡建成前后减幅明显;采用Pearson相关性分析及主成分分析可知,影响滩地及稻田洼地分布因子可分为2个主成分,第一主成分为“枯水期”性状,包括冬季月平均温度、冬季水位、冬季降雨量、稻田洼地面积及冬季流量等指标;第二主成分可称“丰水期”性状,包括夏季月平均温度、夏季流量、夏季水位、滩地面积、夏季降雨量等指标,构建的分析模型较可靠,能为湖区滩地及稻田洼地综合利用提供较好的理论基础。