极端气候影响华中和东南地区森林生态系统结构与功能的研究进展

受气候变化影响,华中、东南地区极端气候事件出现频率及强度均显著增加,对区域森林生态系统结构、功能和稳定性产生了严重影响。全面和准确地评估极端气候对森林生态系统的影响,可为区域森林生态保护与经济协调发展提供数据基础与决策依据。以热浪、极端干旱、台风/极端降雨、冰冻雨雪为例,系统总结了极端气候对华中、东南地区森林生态系统结构与功能的影响。极端气候事件的发生一方面通过增加植物的死亡率,抑制树木光合作用,进而影响植被净初级生产力与生态系统碳吸收;另一方面通过增加凋落物数量和林隙面积,影响森林生态系统的生物多样性和稳定性,深刻改变森林生物地球化学循环过程。此外,森林生态系统受干扰程度受极端气候事件频率及强度的影响,且在不同研究手段和方法的结果之间存在显著差异,这为准确评估与预测极端气候对森林生态系统的影响带来极大的不确定性。

天童山常绿阔叶林土壤呼吸的空间异质性研究:取样数量的估算和取样方法的优化

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环中仅次于总初级生产力的第二大碳通量,是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.因此准确测量土壤呼吸对于估算生态系统碳储量非常关键.由于土壤呼吸速率在自然生态系统中具有高度的空间异质性,因此在野外实验中通过随机取样法很难准确估算出生态系统的土壤呼吸.探讨一套合适的野外采样方法对于评估整个陆地碳循环具有重要而又迫切的意义.为了评估取样策略(分层取样和随机取样法)和取样个数对实际土壤呼吸估算的影响,采用蒙特卡罗模拟法来检测随机和分层取样法的有效性.以浙江天童亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2013年8月至2014年1月使用LI-8100土壤呼吸仪测定了不同呼吸环内的土壤呼吸速率及地下5 cm处的温度和水分.运用模型估算出10℃下土壤呼吸速率(R10)约为1.0μmolCO2/m2s,温度敏感系数(Q10)约为2.0.二者的平均值虽然不受取样策略和个数的影响,但其变异系数(Coefficient of Variation,CV)均随着取样个数的增加而减少,且两种取样策略间没有明显差异.在生长季,分层取样法比随机取样法的精确度提高了约16.7%,工作量减少了约36.4%,非生长季则为8.7%和22.2%.