Continuous aridification since the mid-Holocene as the main cause of C3/C4 dynamics in the grasslands of northeastern China

Ecological responses to past climate change as determined from palaeorecords offer insights into responses that may accompany future climate change. In arid and semi-arid lands, the interactions between regional vegetation and climate change are not yet well understood, partly due to a lack of suitable palaeovegetation proxies that can provide accurate and continuous tracers for past vegetation dynamics. To gain a better understanding of long-term vegetation dynamics, this study employs a multiproxy approach applied to sand-palaeosol sediments of northeastern China's Songnen grasslands. Phytolith analyses and data on the stable carbon isotope composition (δ¹³C) of organic matter are used to reconstruct palaeovegetation composition, namely, the changing abundance of C₃ and C₄ species, whereas a geochemical weathering index (Fed/Fet ratios) tracks past East Asian summer monsoon (EASM) intensity. The phytolith assemblages and indices and δ¹³C of the soil indicate that C₄ species' abundance has been increasing in the Songnen grasslands since the mid-Holocene, although C₃ vegetation is still dominant. Statistically significant negative correlations between the δ¹³C data and Fet/Fed ratios suggest that continuous weakening of the EASM since the mid-Holocene may be responsible for the ¹³C-enrichment of the sediments in the Songnen grasslands. Field vegetation surveys, modern topsoil phytoliths and δ¹³C calibration data indicate that the expansion of C₄ species since the mid-Holocene is mainly due to their ability to cope with aridity when growing season temperature is not undergoing a significant decrease. Future precipitation decreases in arid and semi-arid lands should make C₄ species more competitive in the grasslands of northeastern China. Highlights

• A continuous grassland landscape history is reconstructed from a sand-palaeosol sequence via phytolith analysis.
• Multiple independent approaches were used to reconstruct past EASM intensity and palaeovegetation patterns.
• Phytolith and δ¹³C analyses indicate an increase in C₄ species since the mid-Holocene.
• Aridification drives the increase in C₄ species within the grassland ecosystem.

     

黑龙江省近40年夏季季风的变化规律

为了分析黑龙江省夏季季风的变化规律和夏季季风与年降水之间关系的变化,采用Samel发明的方法,用逐日降雨量数据计算每一年夏季季风到达、离开、停留在黑龙江省的时间。研究结果显示:在1960年至2000年间,黑龙江省的年降水量变化趋势是每10a增加2.229mm,这一变化趋势不显著;夏季季风停留的时间和季风期间的降水量呈显著减少的趋势,分别为每10a减少6.9d和17.5mm。夏季季风这一变化主要原因在于1960–1975期间是夏季季风离开该省的时间提前,1990–2000年间是到达该省的时间拖后。夏季季风在过去40a的减弱使它对年降水量的贡献率每10a减少4.4%。     

季风常绿阔叶林植被恢复过程中土壤理化性质动态

以植被不同恢复阶段的普洱季风常绿阔叶林林地土壤为研究对象,分析了土壤理化性质随植被恢复的动态变化。结果表明:土壤容重随恢复时间的延长呈现降低的趋势,而土壤孔隙度和水分含量则随恢复时间的延长缓慢增大。土壤有机质和全N含量在恢复15年及原始林中最高,全P含量为恢复30年最低,原始林最高,全K含量则是恢复40年样地中最高。不同恢复阶段样地中,原始林中速效N含量最高,恢复15年样地中速效P含量最高,恢复40年样地中速效K含量最高。所有恢复阶段间pH值均无显著性差异,而阳离子交换量由高到低依次为恢复15年>原始林>恢复40年>恢复30年。土壤理化性质相关性分析显示,土壤容重与土壤全N、土壤全P、速效N、有机质具有显著相关性,而土壤孔隙度则仅与土壤pH值具有显著相关性,土壤水分含量则与土壤全N、速效N、阳离子交换量具有显著相关性。     

尖峰岭热带林土壤微生物区系调查初报 Ⅲ.土壤放线菌的数量和组成

尖峰岭位于海南岛西南部,植物生长茂密,树种繁多,植被和土壤类型的垂直带谱明显,保存着较为完整的热带森林。因此,研究尖峰岭热带林生态系统的物质循环和了解放线菌在不同生态环境中的分布,对合理利用和开发热带森林资源,更好地发挥经济效益,具有重要意义。1982-1983年,笔者对尖峰岭热带林三种不同森林类型土壤放线菌数量和组成特性作了调查,放线菌培养采用高泽氏一号琼脂培养基,链霉菌类群鉴定根据《链霉菌鉴定手册》,有关林地概况、土壤样品采集时间和方法见初报Ⅰ。     

鼎湖山主要林下层植物光合生理特性对模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验,研究了南亚热带季风常绿阔叶林林下层3种优势树种光叶山黄皮、黄果厚壳桂和厚壳桂叶片的光合生理特性对氮沉降增加的响应.试验21个月后,氮沉降显著增加了林下层3种植物叶片的全氮含量,但对磷含量没有明显的影响.总体而言,中等强度水平的氮处理（100 kg/(hm2·a)）对光叶山黄皮和厚壳桂的最大净光合速率、光饱和点以及比叶重具有明显的促进作用,表现出一定的同步性.黄果厚壳桂最大净光合速率和光饱和点则在低氮处理下（50 kg/(hm 2·a)）达到最大值,而比叶重在中氮处理下达到最大值.这说明比叶重对氮沉降的敏感性远滞后于最大净光合速率.然而这些生理指标在高氮处理下普遍表现出了明显的抑制作用.氮沉降对黄果厚壳桂的光合色素有影响,其余两种植物色素随氮处理水平的变化不明显.氮处理对表观最大量子效率、光补偿点没有产生明显的影响.但光叶山黄皮和厚壳桂的表观最大量子效率表现出了低氮处理有利于植物利用光能而高氮处理不利于利用光能的变化趋势.研究结果表明,尽管季风常绿阔叶林已达到氮饱和状态,但是3种植物有一定的自我调节和适应能力.黄果厚壳桂的光合指标对氮沉降的响应比光叶山黄皮和厚壳桂敏感,在低氮条件下（50 kg/(hm2·a)）更能维持其生理优势;而其他两种植物则在中氮条件下（100 kg/(hm2·a)）生长最好.适量氮沉降在短期内还是有利于这3种植物的生长,但高氮处理（150 kg/(hm2·a)）可能已超出了植物可承受的程度,打乱了植物体内的生理进程,不利于植物的正常生长.      

Social capital accumulation through public policy systems implementing paddy irrigation and rural development projects

In Japan, a developed country in Asia, the Land Improvement Act systems have worked as a measure of social capital accumulation as well as an adjective law in implementing irrigation projects since 1949. This paper illustrates the status and problems in applying the concept of social capital to agricultural and rural development policy systems in developing countries, EU and Japan. The results obtained are summarized as follows: (1) it is desirable that governments formulate public policies that are appropriate for correcting inefficiencies in resource distribution for accumulating social capital, so that the governments play a significant role in developing and supporting social capital; (2) the effect of policies in the areas, where government-supported land improvement projects have been implemented, has been improved, subsequent to which the efficient use of the national budget allocated for the projects has been improved, while the projects significantly contribute to the national land conservation and social stability by continuously promoting minimum social capital accumulation nationwide. In addition, Japan and countries in the Asian monsoon region, which hold the five elements in common that constitute the characteristics of rice field irrigation in humid climates, should take over the advantages of the land improvement project system while learning from the success achieved by the LEADER+ programme in Europe, where society precedes Asian countries concerning the problems of decline in the birth rate, and expansion of an aging society.

贵州红水河沟谷残存季雨林药用蕨类植物资源调查

对贵州红水河沟谷残存季雨林药用蕨类植物进行调查及标本采集鉴定,初步统计出贵州红水河沟谷残存季雨林分布有药用蕨类植物75种（含2变型）,隶属于26科44属,对该区系药用蕨类植物的多样性、药用价值进行了阐述,并对进一步开发与利用提出了建议。表2参22．     

云南省低纬度高原季风气候条件下不同方法计算ET_0的对比研究

为了探求4种不同参照作物需水量(ET_0)计算方法在云南省低纬度高原季风气候区的适用性,根据云南省丽江气象站1980~2005年的气象资料,以Penman-Monteith公式计算结果为参照标准,通过Makkink公式、Hargreaves公式和Priestley-Taylor公式计算了ET_0,分别对每个公式所得的年值和月值的绝对偏差、平均偏差和相对偏差等进行分析对比。结果表明,3种公式的计算精度排序为Makkink公式Priestley-Taylor公式Hargreaves公式。为了探究出更适合该地区计算ET_0的方法,建立回归方程,提出了适合云南地区ET_0的计算公式。     

20世纪80年代中期全球变暖前后亚非夏季风特征分析

该文针对全球温度场在20世纪80年代全球明显的突然变暖事件,研究了变暖前后全球温度场和降水场的时空分布特征,以及相应季风环流圈的变化特征,并且与20世纪60年代全球变冷气候事件作了对比分析.结果表明,变暖后全球大范围增温,增温地区包括欧亚大陆大部、非洲地区大部和印度洋南部.与此同时,全球降水场也有明显的变化.1990—1995年与1980—1985年相比较,中国华北地区大部分地区、印度中南部和北非Sahel大部分地区夏季总降水量有所回升,而中国华北地区南部地区和印度北部地区降水有所减少.对比分析80年代变暖前后气候环流场,发现非洲夏季风在变暖后有所加强,印度夏季风有所减弱,东亚夏季风强度微弱加强.从海陆热力对比和华北和北非Sahel等地的夏季降水量的小波分析来看,60年代变冷气候事件以年代际信号为主,同位相叠加突出了年代际振荡的作用和强度;而80年代夏季降水量的各时间尺度年代际信号符号相反,相互抵消;与此同时,80年代年际时间尺度的信号较强,起主导作用.所以,80年代气候变暖事件与60年代气候变冷事件相比较,并不是单纯的气候年代际反位相振荡的结果,而是不同时间尺度信号相互作用下引起的气候不同的响应.      

海南铜鼓岭保护区2个不同演替阶段森林凋落叶的分解特性

以海南铜鼓岭保护区原生热带常绿季雨矮林和遭破坏后天然更新的山麓灌木林的共同凋落物优势种—贡甲(Maclurodendron oligophlebium)凋落叶、群落优势种—海南大风子(Hydnocarpus hainanensis)凋落叶以及2个演替阶段森林各自的混合凋落叶为研究对象,通过野外分解试验,探讨凋落叶分解速率与森林演替过程的关系和养分释放规律。经过1年的分解试验,结果表明:(1)凋落叶在季雨矮林中的分解速率明显高于灌木林;(2)凋落叶中N的释放规律为"富集-释放",其他元素整体表现为"直接释放";(3)在季雨矮林中,分解系数k与初始N质量分数呈显著正相关(P0.05),与初始C/N值呈极显著负相关(P0.01);在灌木林中,分解系数k与初始C质量分数及C/N值均呈显著负相关(P0.05)。