用涡动相关技术观测长白山阔叶红松林蒸散特征

该文利用开路涡动相关系统测定了长白山阔叶红松林2003年蒸散量(潜热通量LE),并分析了其日、季变化特征.结果表明,该观测系统的能量平衡闭合度为86.5%,处于国际同类观测闭合度范围(60%～90%)的中上水平,说明长白山涡动相关法观测数据可信度较高.潜热通量与净辐射(Rn)呈二次曲线关系,与气温(Ta)呈指数关系,模拟出的LE日总量与Rn、Ta经验关系式,可对LE缺值进行插补.森林蒸散量日变化特点是白天高于夜间,中午最高,夜间潜热通量和显热通量(H)有低估的现象;季节变化特点是7、8月份蒸散量最高,冬季较低,且蒸散量在净辐射中所占的比例为生长季明显高于非生长季.该森林蒸散年总量为1 126.99 MJ/m2,相当于450.8 mm降水量,占年总降水量(538.4 mm)的83.7%. 关键词:森林蒸散, 能量平衡, 涡动相关法, 阔叶红松林      

长白山阔叶红松林通量观测的footprint及源区分布

该文根据通量观测塔上2003年12个月连续的通量观测资料,应用Schmid (1994)的FSAM(The Flux_Source Area Model)模型,分析不同大气条件下源区分布.结果表明:①源（汇）区分布的基本特点是:不稳定条件下,传感器测得的通量信息源区比稳定条件时近,源区面积相对小;相同水平下非生长季的信息源区比生长季的信息源区大.②在主风方向200°～290°,生长季不稳定条件下,通量测量的信息源区（P=0.8）迎风方向范围在0～600 m之间,垂直于迎风方向范围在-300～300 m之间;稳定条件下,分别为0～1 500 m,-1 000 ～1 000 m;在非生长季相同大气条件下,迎风方向和垂直迎风方向的范围较均值略大些,而风向在0°～90°、 90°～200°、 290°～360°时,相同大气条件下,其范围与主风向生长季的范围近似.③12个月统计结果表明,76 %的信息来自于西南至西北方相对均质的阔叶红松原始林,其中footprint取得最大值的源区在塔西南方100～400 m范围内,几乎没有来自北偏东方向的城镇下垫面的信息,而在塔东南方0.5 km以外的其他类型下垫面对通量测量的影响约3%左右.      

长白山阔叶红松林群落的细根现存量及养分内循环

细根(直径≤2mm)是植物吸收水分和养分的重要器官,细根通过呼吸作用和周转过程向土壤输送有机质(Jackson et al.,1997;王政权等,2008)。细根生物量虽然仅占植物体总生物量的5%左右,但由于细根生长和周转迅速,其生长量可占森林初级生产力的50%～75%(Nadelhoffer et al.,1992),每     

兴安落叶松和白桦细根形态对环境变化的响应

目的细根是树木吸收养分和水分的主要器官,在陆地生态系统养分循环和能量流动中发挥着重要作用。尽管人们已经理解了细根对碳和养分循环的重要性,但是对细根在不同环境条件下的响应和适应机制仍需深入探索。本文通过比较同一树种在不同环境条件下细根形态的可塑性以及不同树种细根形态上的差异,了解环境因子和外生菌根侵染对细根形态特征的影响。方法以东北大兴安岭和小兴安岭多年冻土区（伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区）的优势树种兴安落叶松和白桦为研究对象,在植物生长季节采样,挖掘法获取完整根系,测定初级发育根（1、2级根）的细根直径,比根长,比表面积,组织密度,等形态特征和外生菌根侵染率。结果土壤有效氮、土壤全碳以及生长季月均温是影响细根形态特征的主要因素。在伊春冻土退化区、南翁河冻土退化敏感区、漠河永久冻土区条件下,兴安落叶松细根形态差异均不显著（P > 0.05）,外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）;白桦细根直径、比根长、比表面积和外生菌根侵染率差异显著（P < 0.05）,组织密度差异不显著（P > 0.05）,白桦细根直径在南翁河冻土退化敏感区最小,而比根长和比表面积最大。兴安落叶松和白桦两树种之间细根形态特征和外生菌根侵染率存在较大差异（P < 0.05）。兴安落叶松和白桦菌根侵染率与细根直径显著正相关（r = 0.64,P < 0.01;r = 0.61,P < 0.01）,与其他细根形态特征相关性不显著。结论土壤养分和生长季月均温是影响不同冻土区兴安落叶松和白桦细根形态的主要因素,兴安落叶松主要依赖外生菌根真菌适应环境变化,而白桦则是通过调整细根直径、比根长、比表面积以及外生菌根侵染率以响应环境空间异质性,外生菌根真菌的存在是兴安落叶松和白桦的重要替代性吸收策略。      

Photosynthetic response of Pinus sylvestriformis to elevated carbon dioxide and its influential factor analysis

IntroductionOur world is changing in the way and at the speedthat are describable, but we are unable to predictthese changes with any degree of accuracy. Radioactive and chemical properties of the atmosphere,global climate, and global ecology are dynamic andmeasurable, but they also linked to each other incomplex and poorly understood ways (Rayal andRamanathan 1989). While many of the physical andbiological sub-processes are understood and modeled in detail, predictive capabilities are poor i…     

Biomass distribution patterns of ecotones between forest and swamp in Changbai Mountaion

IntroductionUnderstanding the distribution patterns of biomassalong environmental gradients change from swampsthrough ecotones to forests is vital not only for revealing the law of ecotoneal community structure,function and succession, but also for conserving andmanaging ecotoneal communities. Research resultsshowed that conditions stressful in other environments might increase primary production in plantsadapted to wetland ecotones. For example, Sharmaand Gopal (1977) studied biomass structu…     

兴安落叶松林细根解剖结构和化学组分对N沉降的响应

大气N沉降逐渐加强,可能会改变地下C循环和土壤C状态,促使细根结构及其化学组分发生变化。N沉降对细根动态和形态影响方面的研究较多,但对细根结构和组分的影响还没有系统的研究。于2012年5月,在大兴安岭北方森林统一立地条件下建立4个水平N肥处理,分别为对照(CK,0 g/(m· a))、低N处理(TL, 2.5 g/(m·a))、中N处理(TM, 5 g/(m·a))和高N处理(TH , 7.5 g/(m·a))。在2014年7月,植物生长季,利用挖掘法获取兴安落叶松完整根系,测定其1~5级细根在不同N沉降处理下皮层厚度、维管束直径、根系直径、维根比以及化学组分变化,旨在探讨不同水平N沉降对细根解剖结构和化学组分的影响。结果表明:落叶松细根直径、皮层厚度和维管束直径均随根序的增加而增加,而相同根序、不同水平N沉降处理之间细根直径、皮层厚度、维管束直径和维根比之间存在差异,不同直径等级根系化学组分差异显著。上述实验结果说明,N沉降可能通过影响细根直径、皮层厚度、维管束直径、维根比和化学组分来影响细根生理功能和活性,进而可能影响植物地上和地下C循环。      

冬季积雪与冻融对土壤团聚体稳定性的影响

以长白山地区3种不同林型土壤为研究对象,利用野外采样观测与室内模拟培养相结合的方式,研究积雪与冻融过程对土壤团聚体稳定性的影响。结果表明:1)冬季冻融过程使白桦成熟林土壤团聚体稳定性(MWD)出现显著下降(P<, 0.01),但并未显著影响白桦幼龄林和阔叶红松成熟林。冬季冻结及春季冻融过程都能显著影响团聚体MWD值(P<, 0.01), 2)提前雪盖能够防止土壤秋冬季冻融及冬季土壤结冻,并能够显著增加团聚体MWD值,但并不能防止春季融雪冻融阶段团聚体MWD值下降。3)土壤团聚体在冻融过程中受到不同冻融次数、不同林型以及不同含水率影响,差异显著。本文的研究结果表明,气候变暖、冬季降水格局变化这些全球变化因素能够影响到雪盖、土壤温度、湿度等因素,从而影响土壤团聚体稳定性。      

树木根际pH环境与氧化还原状况

以３年生红松、核桃楸、水曲柳、椴树苗木为试材,运用琼脂－指示剂法对长白山地区有代表性的４种苗木的根际ｐＨ环境与氧化还原状况进行了研究,试验结果表明：红松和核桃楸根际的ｐＨ值在５．２和６．０之间,呈酸性;水曲柳和椴树根际呈碱性（ｐＨ值大于７．５）。红松根系分泌质子的部位,主要表现在根尖以上４．５～８．０ｃｍ的范围内,这是反映根系吸收养分的部位,也是根系生命活动最旺盛的区域,４种苗木根际均为氧化型（态     

单株树的阻力系数模式

利用伯努方程和气流穿过单株树时风速衰减规律，推导出单株树的阻力和阻力系数模式分别为φ=u^2*/4k^2kC′ρD′（1-α^2）[H（lnH/zo)^2-2HlnH/zo 2H-2zo]CT≈1/2A（1-α^2）模式与风洞模拟实验结果很好地吻合。