塔里木河中游柽柳群落生物量研究

[目的]研究塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律,并求出柽柳属地上生物量估算的最佳模型。[方法]利用最常用的取样方法—PCQ方法,在塔里木河中游的5个样带进行取样。在野外调查工作的基础上,利用Evangelista等的模型,建立了适合该地区柽柳属的线性回归模型,并分析了塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律。[结果]所建模型适合该研究区柽柳地上生物量的估算。从地上生物量分布规律可知,地下水是决定该地区柽柳地上生物量分布的关键生态因子。[结论]为柽柳属植物生物量估算研究提供了理论依据。     

塔里木河中游地区柽柳地下生物量研究

以塔里木河中游植物群落中的建群种多枝柽柳为研究对象,研究地下生物量现状、地下生物量空间分布格局及地下与地上生物量的相关性。研究结果表明,柽柳总生物量约为28.06 kg/m2,约19.7%分布在地上部分,为5.53 kg/m2;根系生物量占80.3%,大约为22.53 kg/m2。柽柳群落的地下生物量与土壤深度负相关,即随土层深度的增加而减小。地下生物量的峰值分布于0～40 cm,约为根系总生物量的38.7%。该研究区柽柳地下与地上生物量回归方程:y=-0.249x2+6.624x-1.356,R2=0.674。可见,地上生物量可解释地下生物量变化的67.4%。在涉及不同研究区域或不同空间尺度的研究时,还需要大量的实测生物量数据对方程进行重新拟合。     

不同时期贵州马尾松林碳储量及固碳经济价值的变化

为贵州马尾松林的可持续经营及其采伐方案的编制提供科学依据,利用2006年和2015年贵州省马尾松林资源二类调查数据,依据马尾松蓄积量与生物量关系,结合支付意愿法,估算不同时期贵州马尾松林的碳储量和固碳经济价值。结果表明：贵州省马尾松林碳储量从2006年的2554.56万tC增至2015 年的3603.56万tC,净增加1049.00万tC,年均增长116.56万tC;固碳经济价值从2006年的44.45亿元增至2015年的62.70亿元,提高41.06%;从不同龄林看,2006年和2015年,以中龄林和成熟林最高,分别为20.36亿元和25.65亿元,均以过熟林最低,分别为0.11亿元和1.21亿元;幼龄林和中龄林固碳经济价值2015年较2006年分别降低65.08%和9.63%;近熟林、成熟林和过熟林固碳经济价值2015年较2006年分别升高2.95倍、6.22倍和11.00倍。贵州马尾松林固碳能力逐渐随着时间推移而提高,森林质量向良好方向发展。     

大边沟林场森林植被碳储量及其价值评价

近年来,碳汇项目的发展对全球温度变化、温室气体的排放至关重要,通过对森林碳储量的估算,计量森林固碳量对于准确估算碳汇价值具有十分重要的意义。基于此,根据蓄积量与生物量的关系,采用碳转换系数估算碳储量的方法,对辽东山区大边沟林场森林碳储量进行估算,并得出结论。     

长白山森林植被碳储量与碳汇价值评价

以长白山金沟岭林场作为研究区域,研究了主要森林类型碳储量和碳密度的时空变化,为我国森林生态系统碳平衡提供基础资料。结果表明:1)金沟岭林场森林植被碳储量从1997年的7 621.842 2 t 增加到2007年的8 018.125 9 t,净增加了466.283 7 t。碳储量分布以中龄林与近熟林为主,1997年与2007年所占的比例分别为87%与79%,是一个潜在的巨大碳库;2)森林植被的平均碳密度随着龄级结构的增长而增加,1997年与2007年分别为47.541 7 mg·hm^-2与50.186 6 mg·hm^-2,高于全国2008年森林平均植被碳密度42.82 mg·hm^-2,但是低于世界的平均水平86.00 mg·hm^-2;3)利用1997年与2007年两期数据分析了该林场森林植被的年固碳增量为39.63 t·hm^-2·a^-1,平均年增长率0.51%,低于我国森林的平均年增长率1.6%,该林场森林植被仍具有潜在的固碳空间;4)对森林植被的碳汇效益进行了计量, 1997年与2007年分别为2 728.130 8万元与2 744.954 8万元,净增长了16.824 0万元。应加强对现有森林经营,尤其是中幼龄林抚育,提高森林质量,从而增加现存森林的碳密度,以此来提高森林固碳潜力。     

塔里木河中游柽柳群落生物量研究（摘要）

[目的]研究塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律,并求出柽柳属地上生物量估算的最佳模型。[方法]利用最常用的取样方法—PCQ方法,在塔里木河中游的5个样带进行取样。在野外调查工作的基础上,利用Evangelista等的模型,建立了适合该地区柽柳属的线性回归模型,并分析了塔里木河中游柽柳属地上生物量分布规律。[结果]所建模型适合该研究区柽柳地上生物量的估算。从地上生物量分布规律可知,地下水是决定该地区柽柳地上生物量分布的关键生态因子。[结论]为柽柳属植物生物量估算研究提供了理论依据。     

中国主要人工林碳储量与固碳能力

根据全国第7次（2004-2008 年）和第8次（2009-2013 年）森林资源清查数据,采用IPCC法估算了我国9种主要人工林碳储量及碳密度变化规律和龄组特征,探讨了近年来主要造林树种的固碳能力。两次清查间隔期间,9种人工林平均碳密度增加了1.6 Mg·hm^-2,总碳储量增加了126.89 Tg,年平均增加25.38 Tg。杨树和桉树年固碳量较高,分别为10.21、9.96 Tg·a^-1,碳密度增加量分别为4.32、7.72 Mg·hm^-2。2009-2013年间9种人工林各龄组的碳密度为:幼龄林（8.82 Mg·hm^-2）<中龄林（24.01 Mg·hm^-2）<近熟林（29.37 Mg·hm^-2）<过熟林（30.89 Mg·hm^-2）<成熟林（35.67 Mg·hm^-2）。幼龄林和中龄林占主要人工林总面积的70.52%,具有较高的生长潜力和固碳潜力。研究结果可为我国人工林森林经营管理及碳汇功能评价提供参考。     

清远清新区森林生物量及碳储量评估

基于2016年清新区森林资源档案数据,运用生物量转换因子连续函数法(BEF)对清新区森林生物量和碳储量进行评估。结果表明:该区乔木林的生物量和碳储量分别为7933572t和3570107.4t,乔木林生物量占森林生物量的92.31%,乔木林碳储量占森林碳储量的92.31%;主要树种的生物量为7967160t,碳储量为4000000.86t,平均生物量为64.04t/hm~2,碳密度为32.15t/hm~2,碳密度低于全国和世界的平均水平。     

塔里木河下游柽柳防风固沙功能野外观测研究

采用梯度风自动采集系统对柽柳灌丛附近风速进行观测,并对英苏附近23株柽柳及沙包形态指标进行测量和统计分析,结果表明:柽柳灌丛可以降低迎风侧及背风侧风速,使沙粒在植被底部沉积,积沙体积与柽柳各形态指标相关性大小顺序为:冠幅>叶干重>地上生物量>株高>基径>枝数.柽柳灌丛对植株高度以上风速的影响较小,低于植株高度(0.5,1.0 m和1.5 m)处风速在迎风面1H( H:植株平均高度 )处开始迅速降低,在背风面1H降到最低,之后慢慢恢复到旷野对照点水平.对不同覆盖度柽柳近地表不同高度处风速的观测结果表明:相同高度处风速随植被覆盖度增加而减小,植被覆盖度越大,风速廓线的斜率越小,对风速的削弱效果越好.     

塔河中游柽柳灌丛土壤酶活性及微生物数量变化的研究

在塔河中游柽柳（Tamarix spp．）灌丛,选择典型样株按水平方向和垂直方向分别取土样,测定了6种土壤酶活性及细菌、真菌、放线菌数量。结果表明：柽柳灌丛从水平方向取样时,6种酶活性和微生物数量表现为：根部〉灌幅下〉灌幅边缘,且酶活性与微生物数量呈明显的相关性。柽柳灌丛从垂直方向取样时,随着土壤层深度的增加,6种酶活性和微生物数量总体呈现下降趋势,但在40-60cm深度出现了一个先增加后下降的过程。     

塔里木河下游多枝柽柳茎直径生长对水环境时空变化的响应

通过对塔里木河下游输水河畔10个采样区多枝柽柳茎杆年轮宽度测量与统计分析,结果表明,2000年应急输水前,塔里木河下游各采样区多枝柽柳茎直径连年生长量逐年变小并趋于接近,各采样区水环境状况趋于一致,并有逐年恶化的趋势;应急输水之后不同采样区受水强度不同,多枝柽柳茎直径连年生长量出现不同程度的增大;应急输水对多枝柽柳茎直径生长生态作用效果的显著性由输水前其所受干旱胁迫程度和受水量共同决定。     

利用柽柳年轮资料重建塔里木河下游英苏1958—2006年3月至6月份浅层地下水埋深

在建立1958—2008年塔里木河下游英苏地区刚毛柽柳（Tamarix hispida Willd．）年表的基础上,将STD和RES年表的年轮宽度指数与英苏监测断面的浅层地下水埋深进行相关分析,表明年轮宽度指数与3月至6月份浅层地下水埋深负相关最显著,相关系数为-0．917（P〈0．01）;利用逐步回归分析,重建了塔里木河下游英苏1958—2006年3月至6月份浅层地下水埋深,并用逐一剔除检验法进行了方程稳定性检验,统计检验参数表明估计序列与实测序列较为相近,交叉检验单相关系数达0．945（P〈0．01）,残差缩减值RE为0．393,乘积平均值丁为5．258,符号检验超过95％的置信度,说明重建方程稳定可信;对重建序列趋势分析表明,1958—2000年,英苏浅层地下水埋深序列呈波段增加的趋势,在2000年生态输水后有明显变浅趋势,且浅层地下水埋深最浅时期为20世纪50年代,埋深最深时期出现在20世纪90年代;滑动t检验分析表明,3月至6月份英苏浅层地下水埋深在1963年和1973年前后发生了由浅变深的突变,而2001年则是区域浅层地下水埋深由深变浅的起始点。     

塔河流域不同生境条件下柽柳种群结构异质性特征

为明确荒漠生态系统优势灌木柽柳的种群结构及其形成机理,在塔河流域的沙地、盐生地、岩性土地等3种立地条件下开展柽柳种群调查,结果表明:3种立地条件下,优势柽柳灌丛中伴生有旱生灌木和草本植物,共计8科9属9种;3种立地条件下不同径级的柽柳种群个体数量随着径级的增大呈先增加后降低的变化趋势,且沙地环境条件下柽柳种群径级结构较盐生地和岩性土地的相对完整,但均以Ⅱ、III级个体的数量较多;随着高度级的增加,沙地柽柳种群不同树高级的个体数量变化趋势与其径级的变化一致,盐生地的呈下降趋势,岩性土地的呈上升趋势;沙地条件下,随着林地盖度的增加,柽柳种群中小径级个体数量明显增加,说明林地郁闭度的增加为柽柳个体的存活及生长提供了良好的生境条件;沙地的柽柳种群结构受土壤氮、镁、有机质质量分数和土壤含水量等多重因素的影响,而盐生地的主要受土壤有机质质量分数和土壤含水量的影响,岩性土地主要受土壤氮质量分数、有机质质量分数和土壤含水量等影响。     

农田碳汇管理策略及其效果评价

目前增加农田生态系统的碳储量的措施主要有：减少碳损失,包括提高能源利用率,减少水土流失和提高水肥利用率;增加土壤有机碳,包括调整耕作制度,使用有机肥料,应用深根作物和增加土壤中微团聚体的含量。在分析各种策略与措施的基础上,笔者认为以下几种农田碳汇管理措施有效且较容易推广。①实施土地用途转换管理：把低产及土壤退化严重的农田变成草地或森林;集约管理农田,实行农林复合、林草复合经营方式;在区域或地区尺度变单一土地利用方式为承担不同人类需要的多种土地利用方式等。②调整耕作制度：免耕不仅使土壤团聚体的数量和稳定性增加,从而减少了团聚体内部有机质的分解作用;还能有效地抑制土壤的过度通气,减少有机碳的氧化降解,防止土壤侵蚀;此外,免耕土壤有机碳的平均滞留时间比常规耕作土壤增加了约1倍。轮作能提高土壤固碳效率,在轮作中加入豆科作物或豆科牧草更可增加土壤有机质汇集,是实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。提高复种指数,降低休耕频率可以提高作物产量并增加土壤作物残茬和根的有机质输人,从而增加土壤中有机碳的含量。③改善经营与管理：有机肥或有机肥和化肥配合施用,能显著提高土壤有机碳含量．应当优先选择;人为改变土壤的水分条件可以调节土壤排放温室气体的总量、组成及其产生的潜在温室效应;残茬和土壤有机质库的增加,可以改善植物的水分利用效率和营养再循环能力,减少养分流失,加强碳汇集。④依托技术进步：如改良作物品种,有计划地抓紧培育具有对高温、干旱等极端气候及病虫害有抗性的品种,确保在新的生态环境中产量不断提高,扩大碳的吸收存储。此外,采用新型节能的农机部件对拖拉机等农业动力机械进行改装,也可减少农田碳排放,增加农田碳汇的潜力。     

塔里木盆地一处柽柳林土壤细菌多样性分析

[目的]对塔里木盆地一处柽柳林土壤细菌多样性进行初步探索,为下一步对塔里木盆地其它地区柽柳林土壤微生物多样性分析及极端环境微生物的筛选奠定基础.[方法]采集塔里木盆地一处柽柳林土壤样品,采用纯培养方法进行细菌的分离纯化.提取各菌株基因组DNA,进行16S rRNA扩增、测序及系统进化树的绘制,分析其多样性.[结果]共分离得到21株菌,其中Firmicutes(厚壁菌门)11株,Actinobacteria (放线菌门)7株,Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes (拟杆菌门)各1株.革兰氏染色结果表明,3株菌为革兰氏阴性,其余为革兰氏阳性.Blast比对结果表明菌株CL4与标准菌株Pontibacter korlensis (DQ888330,普拉特链霉菌)的同源性为91;,可能为潜在的新种.[结论]塔里木盆地柽柳林土壤中存在较丰富的细菌资源,并可能存在微生物新物种,具有进一步研究开发的价值.     

塔里木河下游植被空间分布特征及其用水策略

采用点位监测和取样测定的方法对塔里木河下游植被空间分布和影响因素进行了研究。定点监测选取了柽柳样地和胡杨样地各一个,取样测定选取了16个断面共计67个样点。结果表明:地下水位和植被盖度随着离河道距离增加分别呈显著性对数和指数下降关系。不同质地土壤的持水性有显著差异,粉壤土的田间持水量(0.32 g/g)为沙土田间持水量(0.10 g/g)的3倍以上,前者的有效含水量约为后者的1.6倍。植被盖度受地下水位和土壤含水量的共同影响。胡杨和柽柳均具有适应极端干旱环境的能力,但二者的用水策略不同。胡杨根系可以直接吸收地下水和土壤水,且在生长季有明显的水力提升现象;柽柳根系主要吸收地下水和近地下水位饱和土壤水。      

不同施肥对作物碳储量及土壤碳固定的影响

为研究不同施肥处理对土娄土—作物系统作物碳同化及土壤碳固定的影响，试验设置氮磷肥(NP)、70%氮磷肥 (70%NP)、50%氮磷肥(50%NP)、30%氮磷肥(30%NP)及不施肥(NF)5个处理，一直实行小麦—玉米轮作，前茬小麦秸秆还田、免耕，观测玉米的产量、玉米植株地上部位的储碳量，并于2012年6至9月采集土壤剖面样品和耕作层( 0~20 cm) 土壤, 测定土壤总有机碳含量。结果表明：随着施肥量的减少，玉米产量和地上部位碳储量显著降低；施肥显著提高耕层土壤碳密度，而对全土碳密度没有显著影响。相关分析表明，土壤固碳量与作物碳储量呈显著的线性关系,这说明土壤有机碳积累主要与作物碳同化有关。因此，与作物产量直接关联的作物碳输入的增加是土壤中碳固定提高的重要途径。适当的施入氮磷肥对玉米碳同化和土壤碳固定有显著提高作用，是提高与稳定玉米产量和促进土壤固碳的双赢举措。当然,不同施肥下的差异效应可能与土壤—作物系统中碳分配和土壤生物活动有关。