不同海拔梯度柳杉林粗木质残体基础特征

探究不同海拔梯度对天宝岩国家级自然保护区天然柳杉林粗木质残体(coarse woody debris,CWD)数量和储量特征的影响,对天然柳杉林的可持续经营管理有着重要意义。通过典型样地与随机取样法,在1 400～1 700 m(高海拔)、1 100～1 400 m(中海拔)和900～1 100 m(较低海拔) 3个海拔梯度对天宝岩天然柳杉林CWD的径阶结构、分解等级和储量特征进行研究。结果表明:除高海拔树桩以大径阶木为主外,其余CWD主要以小径阶木为主,其占比表现为高海拔>中海拔>较低海拔;柳杉林CWD主要分布在1～3 m高度(长度)级,其比重在不同海拔中均处于43%以上;柳杉CWD总体处于分解初期,不同组分CWD分解等级随着海拔的升高表现出不一样的变化趋势;柳杉林CWD储量为32.57 t·hm^-2,高海拔储量(21.92 t·hm^-2)显著大于中、较低海拔,以树桩贡献最多(58.7%)。海拔是影响天然柳杉林CWD数量和储量的重要影响因子,同时应控制人为干扰的强度,降低对CWD的清理,维持柳杉天然林正常更新,促进森林可持续发展...     

温度、光照强度和光照周期对铜藻有机碳释放速率的影响

为探究铜藻(Sargassum horneri)的有机碳释放速率、与净初级生产力(NPP)之间的关系及主要的调控因素等问题,本研究采用三变量三水平的正交实验,测定铜藻在不同温度(5、15和25℃)、光照[86、172和258 μmol/(m2·s)]和光照周期(L∶D=6 h∶18 h、L∶D=12 h∶12 h、L∶D=24 h∶0 h,L表示光照时长,D表示黑暗时长)条件下溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)的释放速率和初级生产力。结果显示,DOC和POC释放速率的范围分别为0.653~4.785 mg/(g·h)和0.066~0.322 mg/(g·h);温度和光照强度分别是铜藻释放DOC和POC的主要调控因素;铜藻在高温、中光、L∶D=6 h∶18 h条件下的DOC释放速率最高[4.785 mg/(g·h)],在高温、高光、L∶D=24 h∶0 h条件下的POC释放速率最高[0.322 mg/(g·h)];铜藻释放的DOC和POC占NPP的比值分别为4%~130%和0.4%~5.9%;DOC释放速率与NPP之间存在负相关关系,POC释放速率与NPP之间无明显相关性。研究结果为深入了解铜藻的生理生态学特性及其对沿海生态系统碳循环的影响提供了科技支撑。     

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响

草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。     

温度和水分对黑土有机碳矿化的影响

研究温度和水分对黑土有机碳矿化的影响,对揭示气候变化背景下黑土有机碳矿化的规律及其机理具有重要意义。通过280 d的室内培养试验,研究了2个不同有机碳含量的黑土在不同温度和水分交互作用下,其总有机碳和轻、重组有机碳含量的变化以及团聚体组成和总有机碳在各粒级团聚体中的分布特点。结果表明:2个黑土总有机碳及轻、重组有机碳含量,在含水量5%～50%的条件下,均随温度的升高而减少;在温度为10～30℃时,高有机碳土壤在含水量29%(相当于田间持水量约70%)时、低有机碳土壤在含水量23%(相当于田间持水量的60%～70%)时,其总有机碳及轻、重组有机碳含量降到最低值。在矿化的总有机碳中,轻组的矿化率高于重组,高有机碳土壤总有机碳及轻、重组有机碳矿化率大于低有机碳土壤,高有机碳土壤对温度和水分变化的响应比低有机碳土壤更为敏感。土壤在不同温度和水分条件下培养280 d后,>0.25 mm大团聚体均有向<0.25 mm微团聚体转化趋势。在温度为30℃时,高有机碳土壤含水量为29%时、低有机碳土壤含水量为23%时,其大团聚体的有机碳矿化量最大。     

平原沙土区不同林分类型下土壤有机碳库特征及其影响因子

目的 明晰不同林分类型下土壤有机碳库特征,以期为平原沙土区土壤碳库的提高和生态恢复提供理论依据。 方法 以江苏省平原沙土区丰县16年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种林分类型及相邻的撂荒地（对照）为对象,测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm等5个土壤层次有机碳及活性组分和土壤酶活性,计算土壤碳库管理指数,并对土壤有机碳库特征和环境因子进行相关性分析。 结果 （1）3种林分类型及对照各土层有机碳含量和储量范围分别为1.03～5.88 g·kg−1和3.53～17.55 t·hm−2。与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型土壤有机碳含量增加了45.2%～82.2%。杨树纯林0～100 cm土层有机碳储量分别是柳树纯林、杨柳混交林和对照的1.23、1.24、1.83倍。（2）与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型的土壤易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量分别提高了28.6%～48.0%、6.8%～9.7%和21.6%～33.4%。3种林分类型土壤碳库管理指数显著高于100%（P<0.05）。（3）林分类型显著影响土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性（P<0.05）,杨柳混交林0～100 cm土层多酚氧化酶活性显著高于杨树纯林和对照（P<0.05）。（4）相关性分析表明,土壤有机碳库特征受多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性显著影响,有机碳含量和储量、易氧化有机碳含量及碳库管理指数受蔗糖酶、过氧化物酶活性显著影响,微生物生物量碳受蔗糖酶活性显著影响。冗余分析表明,土壤碳氮比和细根生物量是土壤有机碳库特征的主要影响因素。 结论 平原沙土区营造人工林提高了土壤有机碳及活性组分和有机碳库稳定性,杨树纯林提高土壤有机碳储量效果最好。     

不同退化程度的草地植被和土壤特征

研究了克氏针茅(Stipa krylovii)草原未退化、中度退化和重度退化草地的植被和土壤微生物的季节动态。结果表明, 随退化程度增加, 克氏针茅的重要值降低, 冷蒿(Artemisia frigida)的重要值增加, 重度退化草地群落多样性最低。重度退化草地土壤全氮含量最高而有效磷含量最低。未退化草地土壤微生物碳、氮含量高于退化草地, 草地退化对菌根真菌(AMF)孢子密度、细菌、真菌和放线菌数量的影响随季节变化而不同。5―8月未退化草地真菌数量大于重度退化草地, 9月两者差异不显著。7―9月未退化草地细菌数量大于重度退化草地, 6月两者差异不显著。各指标均在7月或8月达到最高值。土壤真菌、细菌、放线菌与土壤全氮、微生物氮均有显著相关性。土壤真菌、细菌与土壤微生物碳有显著相关性。     

亚热带典型森林凋落物及细根的生物量和碳储量研究

细根和地上凋落物分解和周转,是建模和预测土壤碳汇需要测量的2个关键生态过程,通过对亚热带典型常绿阔叶林、杉木、马尾松林和毛竹林110个样地内凋落物和细根的生物量和碳储量进行研究,分析了森林细根和地上凋落物的生物量和碳储量以及彼此之间的差异和相互关系。结果表明：杉木林凋落物生物量 （4415 ± 0390） t/hm2最大,毛竹林 （2918 ± 0310） t/hm2最小,且与其他森林差异显著;凋落物碳储量毛竹林 （1176 ± 0260） t/hm2最小,与其他森林碳储量差异显著,最大的是常绿阔叶林 (1725 ± 016) t/hm2;4种不同森林类型细根生物量和碳储量差异显著,同一森林类型不同土层活和死细根生物量差异显著;从活/死根值中可知,常绿阔叶林细根周转要比针叶林 (杉木、马尾松) 快。     

滨海沙地尾巨桉人工林凋落物及碳氮养分归还

对滨海沙地10年生尾巨桉人工林凋落物数量及其碳氮归还量进行为期1年的定位监测。结果表明：尾巨桉人工林年凋落量为673992kg/(hm2·a),叶是凋落物的主要形式;凋落物量具有明显的季节动态,表现为“双峰”型,即5月和7月出现2次高峰;凋落物各组分碳含量差异不明显,介于45%~50%;凋落叶的氮含量是皮和枝的2倍多,氮含量大小排序为碎屑>叶>果>枝>皮。碳氮元素养分年归还量为332586kg/(hm2·a),其中：碳归还量为326748kg/(hm2·a),氮归还量为5839kg/(hm2·a);C/N值为5596,高于同试验区其他树种,大小排序为皮>枝>果>叶>碎屑。     

短期放牧对昭苏草甸草原土壤活性有机碳组分的影响

采用小区控制放牧试验,在昭苏草甸草原上研究了短期放牧对土壤有机碳含量、土壤易氧化碳含量及其分配比例、土壤颗粒组分比例、土壤轻组组分比例的影响。结果表明,与对照相比,短期放牧地可以降低0-10 cm土层土壤有机碳含量,但差异不显著(P0.05),增加0-10 cm的土壤易氧化碳分配比例、颗粒组分比例。放牧强度对土壤易氧化碳分配比例、颗粒组分比例的影响波动性较大,而对土壤有机碳、易氧化碳与轻组组分比例的影响不显著(P0.05);初步认为10-20 cm土层易氧化碳、易氧化碳分配比例与颗粒组分比例,尤其是易氧化碳分配比例,可作为昭苏草甸草原土壤有机碳动态的敏感性指标。     

南羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩古油藏油源研究——来自芳烃化合物和单体烃碳同位素的证据

近些年关于南羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩古油藏的油源问题一直存在着较大的争议,主要原因是降解作用对常规的饱和烃化合物以及参数产生了较大的影响。芳烃和正构烷烃单体碳同位素抗生物降解能力强,且蕴藏反映油藏的成烃母质来源、成烃环境以及热成熟度等多方面地质地球化学信息。对砂糖状白云岩古油藏以及油源可能性较高的上三叠统与中下侏罗统烃源岩样品抽提物中的芳烃馏分进行了GC-MS分析,并且采用GC-IRMS仪器对其中的正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定,旨在揭示古油藏以及相关烃源岩芳烃化合物和单体碳同位素的组成与分布特征。研究表明,南羌塘盆地古油藏可分为2类：Ⅰ类古油藏,甲基菲指数相对较高、高硫芴低氧芴以及单体碳同位素相对较重,表征以高等植物碎屑贡献为主,且形成于还原沉积环境下的成熟有机质,为上三叠统扎那组烃源岩;Ⅱ类古油藏,甲基菲指数相对较小,三芴系列具有高氧芴低硫芴的分布特征和相对较轻的单体烃碳同位素特征,表明其来源于有机质以低等水生藻类和细菌为主,并沉积于弱还原条件下的低熟成熟下侏罗统曲色组的烃源岩。上述研究进一步证实了南羌塘盆地上三叠统扎那组和下侏罗统曲色组具备良好的油气资源前景。