羌塘高原降水梯度带紫花针茅叶片氮回收特征及影响因素

植物回收衰老叶片的氮是植物重要的养分保持和环境适应机制,在寒旱贫瘠的生境更是如此。为了理解降水梯度上植物对高寒贫瘠环境的养分适应特征,研究了羌塘高寒草原优势物种紫花针茅叶片氮回收策略及其与环境因子的关系。结果表明,降水梯度带上紫花针茅叶片具有较高的叶氮水平和氮回收能力。生长季盛期紫花针茅绿叶平均氮含量为(23.87±3.92)g/kg,高于中国草地平均水平(20.9 g/kg)及全球平均值(20.1 g/kg);绿叶氮含量与年降水量(MAP)呈显著负相关,干旱端(西部)绿叶中氮含量明显高于湿润端(东部)。枯叶养分回收后的氮水平(NRP)很低,平均为(6.76±1.42)g/kg,叶片平均氮回收效率(NRE)为(71.25±6.46)%,明显高于中国温带草原和全球的平均水平(46.9%—58.5%)。枯叶中氮回收水平对叶片氮回收效率起决定作用,是维持高养分回收效率的物质基础。NRE与MAP、土壤全氮(TN)和土壤无机氮呈显著负相关;NRP与TN相关性不显著,但与土壤无机氮显著负相关。尽管NRE与NRP呈显著负相关,但二者与绿叶氮含量均没有显著相关性。年均气温、海拔对NRE和NRP影响均不显著。因此,紫花针茅叶片极高的NRE和低NRP反映了它对极端干旱贫瘠环境的养分保持能力,通过内部氮循环来降低养分流失。土壤氮的有效性是影响紫花针茅叶片氮回收能力的关键因子,降水通过影响土壤氮的有效性以及绿叶中氮含量间接影响紫花针茅叶片氮回收效率。

太原盆地玉米和大豆光合作用日变化和光合光响应

[目的]研究太原盆地玉米和大豆的光合日变化以及光合光响应变化。[方法]采用Licor-6400型便携式光合测定仪进行测定,各参数使用非直角双曲线和二项式曲线拟合。[结果]玉米日变化曲线呈双峰型,Pn峰值分别出现在10:00和15:00,有明显的光合午休现象。大豆日变化曲线由于天气状况的影响呈3峰型,Pn峰值分别出现在10:00、12:00和16:00,不考虑下午天气状况影响的条件下,也存在明显的光合午休现象。随着光合有效辐射强度PAR的增加,玉米和大豆的净光合速率Pn增大。当PAR达到1 900μmol/(m2.s)时,大豆出现光抑制现象,玉米在PAR达到1 700μmol/(m2.s)时出现光抑制现象。[结论]玉米和大豆均表现为典型的阳性植物特点,R2分别为0.958和0.932,拟合效果良好。

紫花苜蓿碳水通量日变化对土壤水分处理的响应

采用透明通量箱连接Li-6400光合作用系统的方法,研究了不同土壤水分处理条件下(自然降水+人工灌溉(PRAW)、自然降水(PRCP)和干旱(DROU))紫花苜蓿群体水平上碳水交换特征变量(生态系统净碳交换(NEE)、生态系统蒸散(ET)、水分利用效率(WUE)、生态系统呼吸(Rec)o)的日变化特征及其与环境因子(光合有效辐射(PAR)、土壤温度(T)s、冠层温度(T)c、空气温度(T)a和相对湿度(RH))之间的关系。结果表明:PRAW和PRCP之间的WUE(NEE,ET)日变化差异不显著;PRCP和DROU之间的WUE(NEE)日变化差异显著;PRAW和DROU之间的WUE(ET)日变化差异显著;3种土壤水分处理之间,Reco日变化差异均达显著水平。与PRCP相比,PRAW明显增大了植物对光能的利用效率(初始表观量子效率α),使得Ts成为影响ET日变化的主要因素,且减小了Ts对Reco的影响;与PRCP相比,DROU条件下,NEE与ET显著正相关,在PAR和Tc一定的条件下,随Ta增加ET呈显著线性减小趋势,另外,Reco仅与Tc呈极显著指数增长关系。

黄土高原东部山区两种灌木群落的土壤碳通量研究

用动态气室法对2个灌木群落(样地1:黄刺玫+荆条Rosa xanthina+Vitex negundo;样地2:沙棘Periploca sepium)的土壤碳通量进行了连续4年(2005～2008年)的定位测定,研究灌木群落土壤碳通量的年内、年际变化与土壤温度和水分的关系.结果表明:土壤碳通量具有明显的季节变化特点,受土壤温度和水分的影响,土壤碳通量的最大值出现在土壤温度和水分均较高的月份,最低值出现在3、12月以及其它较为干旱的月份;2个灌木群落4年土壤碳通量的平均值分别为(5.20±4.02)、(3.21±2.38)、(3.48±2.48)、(2.73±1.46)μmol.m-.2s-1和(6.10±4.31)、(3.90±2.54)、(3.89±3.07)、(3.92±2.71)μmol.m-.2s-1(以CO2计),4年的总平均值为(4.02±3.08)μmol.m-.2s-1.2个灌木群落4年土壤碳通量的总平均值分别为1002和1169 g.m-.2a-1(以C计),样地间差异不显著(p=0.35).剔除土壤水分胁迫时测定的数据后,指数函数可以很好地拟合土壤碳通量与土壤温度的关系,方程的决定系数分别在0.47～0.85和0.78～0.85之间;样地1和样地2的土壤碳通量温度敏感性指数(Q10值)分别在1.88～2.73和3.61～4.28之间.土壤水分对土壤碳通量的影响在样地1较为明显.但是,对4年测定所有数据的分段分析表明,生长季土壤水分对土壤碳通量影响显著(p<0.05),非生长季土壤温度对土壤碳通量影响显著(p<0.05).用包含土壤水分和土壤温度的4个双变量关系方程可提高模型的预测能力,R2值在0.52～0.89之间.研究结果可为黄土高原东部山区灌丛土壤碳通量乃至生态系统碳平衡研究提供参考.

藏北高寒高原载畜量对气候变化的响应:采食量和时滞效应（英文）

气候变化和采食量是对载畜量波动十分重要的影响因子,但是它们的变化对于载畜量的具体影响在藏北地区则不是很清楚。基于两个相对独立驱动机制的模型,我们得到了NPPH(受人类活动影响的净初级生产力)和采食量的阈值,它们可以影响藏北高原载畜量的波动和调整牲畜的再生。采食量存在可以影响载畜量变化的阈值:当采食量大于^(-1).9(kg DM d1-sheep1)时,载畜量表现出增长的趋势;否则,载畜量就表现出下降的趋势。在藏北高原,初级生产力的扰动传递到下一个营养级需要四年时间。通过研究藏北高原NPP_H和载畜量之间的关系,得出决定载畜量变化的是采食量。对于滞后效应的研究对于进一步了解气候变化影响载畜量的驱动机制有着积极的意义。