沿气温梯度中国森林生物量分布特征

基于长期定位监测的森林生物量数据以及气象数据,利用生物量加权计算法和空间关联法,研究气温梯度下中国森林生物量分布特征.结果表明:1)森林总生物量和地下生物量随着温度梯度变化趋势一致,表现为随着气温的增加而持续升高,当气温达到一定值,森林总生物量出现先上升后下降,继而又逐渐上升最后下降趋势.地上生物量随着温度梯度变化有微小差别,随着气温的增加而直接下降,继而又逐渐上升,最后呈下降趋势,在低温前期没有上升的趋势.2)植物地上生长与地下生长对温度有不同的响应机制,具有滞后效应.3)对森林生物量总贡献,地上生物量比地下生物量贡献大,茎生物量比枝叶生物量贡献大.以上结果表明了我国森林生物量随着气温的变化有明显规律可循,气温对生产力具有极其重要的影响作用.

干旱半干旱区几种典型灌木半灌木茎叶水分传导系统的结构特征

植物茎干叶片的水力结构特征决定了植物的生态适应能力.本研究在干旱半干旱地区不同的地点采取了几种典型的灌木半灌木植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、荆条、沙棘、油蒿为研究对象,探究不同环境中灌木半灌木茎叶水分传导系统的水力结构特征,分析环境差异对这几种典型灌木水力结构特征的影响.结果表明:荆条具有最大的导管直径,沙棘的导管密度最大,几种灌木半灌植物85%以上的导管都为小导管.半灌木油蒿的叶片最厚,中间锦鸡儿的叶脉密度最大,柠条锦鸡儿具有最大的比叶重(LMA)(面积质量).导管密度与导水率呈显著正相关关系(R^2=0.69,P<0.05).叶脉密度与比叶重显著正相关(P<0.05),说明叶脉密度越高就需要更多的物质成本来构建叶脉.叶脉密度的增加提供了而更多的水分运输路径.年均降雨量与叶片厚度、比叶重、叶脉密度呈显著负相关关系(P<0.05).年平均温度与叶脉密度呈显著正相关关系(P<0.05),与叶片厚度、比叶重呈不显著的负相关关系(P>0.05),说明环境因子的差异是造成植物水力结构差异的主要原因,揭示了灌木半灌木水力结构对不同环境的适应性策略.

氮添加对内蒙古温带草原羊草光合特性的影响

受人类活动和气候变化的影响,大气氮(N)沉降日益加剧,使得草地生态系统正从自然N限制转向富营养化甚至饱和,进而影响了草地的生长。然而,关于优势种植物在N添加下的光合生理潜在机制的研究仍然不足。该研究以内蒙古温带典型草原优势种植物为研究对象,通过不同水平的N养分添加实验,探讨优势种羊草(Leymus chinensis)对N添加的光合生理响应机制。结果表明:地上生物量随着N添加先增加后降低,以10 g N·m^(–2)·a^(-1)处理增加最多。尽管25 g N·m^(–2)·a^(-1)处理出现下降趋势,但与对照相比仍然显著增加了地上生物量。低N时,植物通过把较少的N分配给羧化系统,并降低比叶质量(LMA)使叶片获得更多的光能来适应低N生境。适量的N添加通过增加总叶绿素(Chl)的含量,降低Chl a/b的比值来捕获更多光能;同时增加LMA、羧化效率、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax),并降低Jmax/Vcmax,把更多的N分配给羧化系统,提高羧化能力;通过增加实际光化学效率、电子传递效率和光化学猝灭系数,提高了光系统II(PSII)的光化学活性。过量的N添加对羊草的生理指标有一定抑制作用,羧化能力降低,导致净光合速率有所降低,在一定程度上抑制PSII的光化学活性,而非光化学猝灭系数以及类胡萝卜素增加起到了耗散过剩激发能的作用。N添加对羊草光合特性的影响总体表现为"适量促进,过量抑制"。该地区羊草最适的N添加范围是5–10 g N·m^(–2)·a^(-1)。

氮沉降对草地凋落物分解的影响研究进展

随着人类干扰和全球变化的加剧,大气氮沉降量迅速地增加,对草地生态系统碳循环过程产生了显著影响。凋落物分解是陆地生态系统养分循环的关键过程,也是土壤碳库的主要来源和维持土壤肥力的基础。凋落物分解深受非生物、生物因子及其交互作用的影响。氮沉降通过影响土壤氮有效性、凋落物产量和质量、土壤生物因子及凋落物分解环境来影响分解。该文综述了氮沉降对草地凋落物分解过程的影响及其机理,包括对土壤氮有效性,凋落物产量、质量,土壤微生物和酶活性以及凋落物分解环境的影响,在系统分析国内外研究现状的基础上,探讨整合了目前氮沉降影响草地凋落物分解的主要研究内容、方向、方法以及存在的主要问题,并对未来的重点研究方向进行了展望,以期为深入研究草地生态系统碳循环过程与氮沉降之间的相互作用与反馈机制提供参考。