乡镇尺度上1980—2020年广东省生态系统服务分析

分析生态系统服务的影响因子是管理生态系统并提出规划建议的基础。本研究基于InVEST模型量化广东省乡镇尺度的4种生态系统服务。结果表明,广东省各生态系统组成呈“三增两减”变化趋势,不同用地生态系统占比不同;可根据区域需求通过改变用地占比改变生态系统服务占比,进而优化区域生态系统服务。

大气CO_2升高对土壤碳循环影响的研究进展

土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分，其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。据估计，全球土壤（表层1m）有机碳积累总量相当于大气中碳总量的2～3倍。土壤是温室气体的源或汇，土壤碳库的变化将影响大气C02的浓度，因此，土壤碳库对人类活动的响应也是全球碳循环和全球变化研究的热点。在全球变化的大背景下，大气CO2升高导致植被生态系统碳平衡的改变进而对土壤碳循环产生影响。总结了陆地生态系统碳循环对大气C02浓度升高响应的主要生物学机制及过程，简述了大气C02浓度升高对影响土壤碳输入和输出的各因素的研究进展，并指出未来研究的主要方向。在大气C02浓度升高条件下，陆地生态系统碳循环的变化主要反映在以下几个方面：1）不同类型植物群落的净初级生产力（NPP）显著增加，但湿地植物的净初级生产力也有可能降低；2）光合产物向根系分配的数量增加，地上／地下生物量降低，根系形态发生变化，根系周转速率和根系分泌等过程的碳流量提高；3）植物含氮量降低，C／N提高，次生代谢产物增加，微生物生长受到抑制，植物残体分解速率降低；4）土壤呼吸速率显著增加，提高幅度受植物类型与土壤状况的影响；5）进入土壤的植物残体及分泌物的数量和性质影响土壤酶的活性，脱氢酶和转化酶活性增加，酚氧化酶和纤维素酶受植物类型与环境条件的影响；6）土壤中真菌的数量的增加幅度要高于细菌；7）CH4释放量增加，在植物的生长期表现更为明显。由于陆地生态系统碳循环的复杂性，研究结果仍有很大的不确定性。大气C02浓度升高与全球变化的其它表现间的交互作用将是今后研究的重点，同时由于土壤碳循环是一个由微生物介导的生物地球化学循环过程，因此，加强陆地生态系统碳循环的微生物机制研究也将为全面理解碳循环的过程提供更加准确的研究理论基础。

减量施氮与间作大豆对蔗田碳平衡特征的影响

为了研究氮肥投入及豆科作物间作对蔗田碳汇的影响,通过2年(2012—2013年)的大田试验,采用投入产出平衡法(即将作物生育期内的碳投入与碳产出进行量化分析),探讨2个蔗田施氮水平[300 kg·hm?2(减量施氮)和525 kg·hm?2(常规施氮)]和4种种植模式(甘蔗单作、大豆单作、甘蔗||大豆1行︰1行间作及甘蔗||大豆1行︰2行间作)下蔗田生态系统碳的输入和输出特征。结果表明,两种施氮处理甘蔗||大豆1︰2间作模式碳输入量均显著高于甘蔗单作和甘蔗||大豆1︰1间作模式。2012年减量施氮处理甘蔗||大豆1︰2间作模式碳输出量显著低于甘蔗单作和甘蔗||大豆1︰1间作模式,2013年差异不显著;甘蔗收获后,减量施氮处理甘蔗||大豆两种间作模式土壤碳截存量均显著高于甘蔗单作。甘蔗||大豆间作生态系统的碳收支与平衡分析表明,减量施氮处理甘蔗||大豆1︰2间作模式净碳固定量2012年为2 956.35 kg·hm?2,2013年为872.59 kg·hm?2。减量施氮处理甘蔗||大豆1︰2间作模式下农田固碳潜力大于其他处理,从农业可持续发展角度考虑,该模式具有一定的生态合理性。

风沙半干旱区果粮立体复合模式下土壤水分与微生物量碳变化特征及产量效益评价

选择科尔沁沙地南缘7种果粮立体复合模式（模式A1：大扁杏//花生/玉米/花生//大扁杏;模式A2：大扁杏//谷子/玉米/谷子//大扁杏;模式A3：大扁杏//大豆/玉米/大豆//大扁杏;模式B1：大扁杏//玉米//大扁杏;模式B2：大扁杏//花生//大扁杏;模式B3：大扁杏//谷子//大扁杏;模式B4：大扁杏//大豆//大扁杏）,分析比较7种果粮立体复合模式土壤水分含量与微生物量碳的变化,评价不同模式区的经济效益。结果表明：果粮立体复合模式区玉米地在整个生长季（0~60 cm）平均含水量为：模式A1〉模式A2〉模式A3〉模式B1,模式A1、A2、A3对矮棵作物0~20 cm土壤含水量影响不显著。不同立体复合模式区玉米地（0~20 cm）土壤微生物量碳的含量顺序为,模式A3〉模式A1〉模式B1〉模式A2;矮棵作物（0~20 cm）土壤微生物量碳的含量状况为：模式A1、A3中的花生与大豆高于模式B2、B4,说明玉米与豆科作物带状间作模式可增加其微生物量碳的含量。不同立体复合模式玉米单位面积产量顺序为：模式A1〉模式A3〉模式A2〉模式B1。模式A1、A2、A3的矮棵作物（花生、谷子、大豆）产量比模式B2、B3、B4略有减产,减产幅度均小于5%,差异不显著。从不同果粮立体复合模式的经济效益分析,模式A1与模式B2经济效益较高。因此,模式A1与模式B2在风沙半干旱区表现较好。

大气氮沉降对森林土壤碳输入输出过程的影响

森林是大面积氮沉降的直接承受者,森林土壤碳库占森林生态系统整个碳库的45%,不断加剧的氮沉降对森林土壤碳库输入输出产生了深刻影响,进而影响森林生态系统的结构、过程和功能.作者综述了国内外有关氮输入影响森林土壤碳库输入输出的4个过程:凋落物分解、细根周转、土壤呼吸、可溶性有机碳淋失,并概述了氮输入对4个过程可能的影响机理,探讨了当前森林土壤碳输入输出过程对氮沉降响应研究存在的问题,指出未来该领域研究的重点和方向.

高碳基肥与微生物菌剂配施对土壤肥力及烟叶产质量的影响

采用随机区组试验设计,研究了高碳基肥配施不同微生物菌剂对土壤肥力及烟叶产质量的影响。结果表明,高碳基肥与解淀粉芽孢杆菌或绿色木霉菌剂配施较常规施肥对照(T1)可提高土壤细菌和真菌数量以及烤烟株高、茎围、最大叶面积、干物质积累量、产量、产值和中上等烟比例,其中常规施肥+高碳基肥+解淀粉芽孢杆菌+绿色木霉(T5)处理对烟叶产量和品质的改善效果最优,产量、产值和中上等烟比例比T1处理分别提升25.96%、35.69%、12.13%。与T1相比,T5处理还可以提高土壤含水率、有机质含量、铵态氮含量、有效硫含量以及土壤微生物的生物量碳、氮和磷含量。由此可知,高碳基肥与解淀粉芽孢杆菌和绿色木霉生物菌剂配施能有效改善烟田土壤生物学特性,提升烟叶产量和品质。