陆地生态系统碳·氮·水耦合机制研究进展

在大气CO2浓度升高和氮沉降增加等全球变化背景下,陆地生态系统碳、氮循环相互作用及功能耦合规律的研究是揭示这些不确定性的基础,也能反映森林生态系统生物产量与养分之间的作用规律,涉及到林地持久生产力的生态学机理问题。生态系统的碳循环和水循环以气孔行为为结点,耦联成有机的整体。因此,着重在生态系统尺度上,综述了碳、氮、水循环耦合作用研究的一些进展与存在的问题,并对今后研究方向进行了展望。     

北京低山地区油松人工林立地指数表的编制及应用

使用252块北京市低山地区油松人工林标准地资料,统计分析各标准地优势木平均树高与年龄的关系,以双曲线式拟合树高生长导向曲线,编制出适用于该地区的油松人工林立地指数表;经X2检验、落点检验和树高生长量检验后证明所编表合格;使用该表对252块标准地进行立地质量评价,结果表明,63%的标准地立地质量处在中等水平;油松最适宜生长的立地条件为阴坡厚土.     

油用牡丹种子生根催芽方法应用和研究进展

油用牡丹是我国近几年兴起研究的木本油料树种,出油率高,富含不饱和脂肪酸,其中亚麻酸含量可高达42.78%,具有很高的经济和营养价值,主要靠播种繁殖。综合现有研究发现,油用牡丹在种植过程中具有上胚轴和下胚轴休眠的特性,且只有当根长大于30mm时才会发芽,导致萌发周期较长;油用牡丹生根(打破下胚轴休眠)最有效的方法为100~500mg/LGA3浸种处理24-48h,根长大于40mm时最利于发芽,催芽(打破上胚轴休眠)最有效的方法为300mg/LGA3处理24h或低温处理20-30d,但低温处理后幼苗长势强于GA3处理,更适宜生产应用。     

水肥耦合对毛白杨林分土壤氮、细根分布及生物量的影响

目的杨树速生丰产林是我国主要的纸浆兼用材林,较低的水肥利用效率容易造成土壤退化、环境污染甚至林分产量下降。因此,迫切需要探究适宜的水肥耦合策略,实现可持续发展。本研究通过探讨不同水肥耦合处理对根区土壤氮分布、根系分布以及林木产量的影响,旨在筛选出适宜毛白杨人工林的最佳水肥耦合措施。方法以三倍体毛白杨为研究对象,设置3个灌溉水平:? 20 kPa（I₂₀）、? 33 kPa（I₃₃）、? 45 kPa（I₄₅）和4个施N水平:0（F₀）、120 kg/（hm2·a）（F₁₂₀）、190 kg/（hm2·a）（F₁₉₀）、260 kg/（hm2·a）（F₂₆₀）,并设置CK对照（不灌溉不施肥）。测定其全年的土壤NO₃?-N动态、细根分布以及生物量产量。结果（1） 施N量和灌溉量显著增加NO₃?-N运移、分布和深层累积量,其中I₂₀F₂₆₀处理NO₃?-N深层浸出现象严重,而I₂₀F₁₂₀处理浸出量最小。（2） 水肥耦合管理可使根系分布浅层化;其中N肥供应可改变根系分布规律,灌溉促使根系分布表层化;而根系生长对N的响应取决于灌溉水平,其中I₂₀F₂₆₀处理根长密度（RLD）显著高于其他处理（P < 0.05）。（3） 不同处理NO₃?-N含量、RLD和整株生物量（TB）,彼此间存在显著相关性。其中,土壤NO₃?-N含量与RLD存在显著抛物线回归关系（P < 0.05）;因此,土壤养分差异是造成细根分布差异的重要因素。0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层RLD与TB呈极显著的抛物线回归关系（P < 0.01）;可见,0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层适量的RLD有利于提高林木产量。其中,I₂₀F₁₂₀水肥耦合处理,林木年均生物量最高。结论I₂₀F₁₂₀处理施N量是传统施N量的四分之一,且深层NO₃?-N浸出量最小,有效减轻对环境的污染;此外,能够形成适量的RLD,促进林木对土壤养分的吸收利用,并最终形成较高的林木产量和较高的水肥利用率等优点。因此推荐I₂₀F₁₂₀处理为砂地毛白杨人工林最佳水肥耦合措施。      

北京市交通干道防护林带内PM_(2.5)浓度变化特征

选择北京市北五环路和京藏高速路上的5个地段对PM2.5浓度、温度、湿度、风速风向进行了连续观测,并对各地段的PM2.5浓度变化和环境因子的关系进行了回归分析。结果表明:1)有林带和无林带地段上的观测点的PM2.5浓度变化趋势不同,无林带地段各观测点的PM2.5浓度一般随距道路距离增加变小,有林带地段各观测点上PM2.5浓度则有升有降;2)林带内各观测点的PM2.5浓度和道路侧的PM2.5浓度显著相关,和林内的温、湿度显著相关,但和林内风速的相关性不显著;3)林带的宽度对林带内各观测点的PM2.5浓度有一定影响。     

北京土石山区一年生柳树能源林栽植密度试验

以优良无性系172柳(Salix×jiangsuensis CL‘J-172’)为研究对象,在北京土石山地条件下研究了1 a生能源林的合理栽植密度。结果表明,172柳以密度200 000株/hm2(即株行距10 cm×20 cm,两行带距80 cm)林分的生物产量最高,达到了14.1 t/(hm2.a),比其他密度提高了12%~570%。建立了1 a生172柳植株生长指标(地径和株高)与单枝生物量的模型。初步研究了172柳能源林实现高产的合理密度,为适宜该立地条件的能源林发展提供理论及技术依据,以促进我国能源的可持续利用及社会可持续发展。     

杨树刺槐混交林下沙质土壤腐殖物质特性

研究了沙质土壤种植杨树、刺槐纯林和混交林后土壤腐殖物质特性变化的状况。研究结果表明：与无林地相比，沙地土壤种植树、刺槐纯林和混交林后土壤有机C和腐殖质C增加，土壤胡敏酸的光密度值增大，胡敏酸／富啡酸比值上升，E4和Ec值提高，色调系数（△logK）降低和相对色度（RF）升高，土壤松结合态腐殖物质（Ⅰ）和紧结合态腐殖物质（Ⅲ）以及松／紧（Ⅰ／Ⅲ）比值均有不同程度的增加，土壤稳结合态腐殖质（Ⅱ）的含C量占土壤全C的比例有不同程度的下降，表明土壤腐殖物质的聚合程度提高，腐殖物质的芳香核原子团增多，芳化度和芳化分子复杂程度以及腐殖化程度均得到提高，腐殖物质的品质变佳，土壤熟化度增大，土壤供肥保肥的能力增强，土壤肥力得以提高。培肥土壤的效果以种植杨树枣槐混交林为,其次为刺槐纯林，再次为杨树纯林。     

土壤对氮、磷吸附/解吸附特性研究进展

研究土壤对氮、磷的吸附/解吸附特性对合理施肥、防止环境污染等有重要的作用。本文在介绍目前常用的描述土壤氮、磷吸附/解吸附特性方程（Langmuir方程、Temkin方程和Freundlich方程）的基础上,综述了国内外对土壤氮、磷吸附/解吸附机制、影响因素（粘粒含量、pH值、有机质、阳离子交换量以及矿物组成等）、动力学方程等方面的研究进展。论文还提出应加强对根际土氮、磷吸附/解吸附特性研究、应长期定位研究氮、磷吸附/解吸附特性、应加强林地及苗圃土壤氮、磷吸附/解吸附特性研究的建议。     

基于Voronoi图的侧柏游憩林空间结构分析

为了探究侧柏游憩林的林分结构调控途径,采用聚集指数、混交度、大小比数及开敞度4个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析了北京西山国家森林公园典型侧柏林的林分空间结构特征。结果表明:1）林分平均聚集指数为1.31,林木总体上呈均匀分布格局;2）林分平均混交度为0.427,树种空间隔离程度较低,且空间配置较为简单;3）林分平均胸径和树高大小比数分别为0.512和0.497,林木胸径及树高分化均不太明显,说明林分处于中等竞争状态;4）林分平均开敞度为0.320,林内空间较为开阔,林木生长空间基本充足。侧柏游憩林的林分空间结构基本合理,建议通过少量间伐或补植乡土阔叶树种等措施优化林分空间结构,进一步提升该地区侧柏林的游憩价值。      

北京道边银杏叶片大气颗粒物滞纳量冠层变异

为研究树木叶片大气颗粒物滞纳量在冠层内的空间变异性,以城市道路边银杏单木为例,对单木冠层的不同高度、不同方向及不同位置共48个位点进行采样、测定分析其单位面积叶片细颗粒物( PM2.5)、可吸入颗粒物( PM10)和总悬浮颗粒物(TSP)滞纳量。结果显示：在0－2级风且大气污染等级为轻度污染以内的天气下,单位面积叶片PM2.5、 PM10和TSP滞纳量在冠层内的空间分布无明显规律,单位面积叶片PM2.5和PM10滞纳量分布状况较为相似,低处叶片PM2.5、PM10滞纳量更大,高处叶片TSP滞纳量更大;三因素方差分析结果表明,除了高度对单位面积叶片PM2.5滞纳量有显著影响(P<0.05),其余各因子及交互作用对树冠单位面积叶片PM2.5、 PM10和TSP滞纳量均无显著影响(P>0.05)。针对不同研究目的,对树木冠层大气颗粒物滞纳量研究的采样方法提出建议,为城市植被对大气颗粒物吸滞作用的相关研究提供一定科学依据。