华北低山丘陵区人工林土壤CH_4通量测定代表性时段研究

在日尺度上选取合适的时间段测定土壤CH_4通量,取其均值代表日均值,可使短时间内土壤CH_4通量观测数据有效反映长时间尺度上土壤CH_4通量。为此,于2014年11月─2015年10月利用土壤CH_4自动观测系统对华北低山丘陵区刺槐(Robinia pseudoacacia L)人工林的土壤CH_4通量进行昼夜连续性观测,共取得140 d完整连续数据,其中,生长季(2015年5月─2015年10月)共82 d,非生长季(2014年11月─2015年4月)共58 d。分析各月土壤CH_4通量的日均值变化特征,计算各月的代表时段与日平均的相对差异百分率,选取相对差异百分率在±10%以内作为代表性时段。各月观测代表性时段选定后,对各月代表性时刻土壤CH_4通量的平均值与日平均值进行拟合,并对其在年尺度上的有效性进行检验评估。结果表明:(1)2014年11月─2015年10月各月份的日均值变化幅度分别为-0.74^-1.16、-0.58^-0.79、-0.48^-0.67、-0.55^-0.86、-0.59^-1.49、-0.60^-0.72、-0.70^-0.80、-0.50^-0.66、-0.54^-0.71、-0.71^-0.85和-0.84^-1.09 nmol·m^(-2)·s^(-1),日较差分别为0.42、0.21、0.19、0.31、0.90、0.12、0.10、0.16、0.17、0.15、和0.24 nmol·m-2·s-1;(2)选取8:00─9:00作为生长季(2015年5月─2015年10月)土壤CH_4通量的代表性时段;选择9:00─10:00作为非生长季(2014年11月─2015年4月)的代表性时段;(3)各月的代表性时段内土壤CH_4通量平均值与24 h日平均值的相对差异分别为5.71%(正向)、4.50%(正向)、-1.98%(负向)、3.11%(正向)、6.34%(正向)、-7.37%(负向)、-1.23%(负向)、-9.03%(负向)、-4.43%(负向)、-0.71%(负向)、4.97%(正向),均在±10%以内;(4)对各月代表性时刻土壤CH_4通量的平均值与日平均值进行拟合,发现各月代表性时段土壤CH_4通量平均值与24 h日平均值数据差异最小出现在9月,最大出现在7月;(5)将选择的代表性时段内土壤CH_4通量累加至年尺度上,表明选取的代表性时段可代表研究区的全年土壤CH_4通量(r^2=0.885,P=0.000)。

封育措施对半干旱沙地草场植被群落特征及地上生物量的影响

随着干旱区草场非平衡态理论的提出和发展,退化草场封育的时间、方式与草场恢复间的关系已成为目前研究的主要课题之一。作者选择完全封育、季节封育和未封育3种措施进行对半干旱沙地草场的植被特征及其生物量进行比较研究,结果表明,在封育处理的年份中,不同封育措施(放牧压力)是决定植被差异的主要因子。完全封育区和季节封育区植物以一年生草本为主,在植物种数量、生物多样性上差异并不显著,未封育区植被则以多年生草本为主,且Simpson和Shannon多样性指数与前两者差异均显著;完全封育并未导致一些牲畜喜食植物种的完全消失,但一些饲用价值差的植物如平卧碱蓬等大量出现在完全封育的群落中,同时旱生和强旱生植物的比例明显增加。尽管3种措施地上部分总生物量差异并不显著,但各群落中主要植物种的地上部分生物量则存在这一定的差异,从3种措施植被的饲用价值来看,季节封育区植被的饲用价值较高,表明季节封育可以促进并提高草场的放牧利用价值。

盐池封育草场土壤种子库特征及其与植被的关系

封育是退化草场恢复的重要措施之一,封育的效果在一定程度上取决于土壤中种子库的状况。以毛乌素沙地西南缘宁夏盐池县的退化草场为研究对象,采用相似性分析和排序方法对封育和未封育草场土壤种子库的特征及其与地上植被间关系进行了研究,结果表明无论封育区还是未封育区,土壤种子库中的种子主要分布于0～5cm的土层,6～15cm土层的种子数很少;封育区土壤种子库的物种丰富度大于未封育区,物种多样性则表现为H值较大,而D值较小,总体上看封育措施可以提高地上植被和土壤中种子的种类和数量,一些一年生植物、中生植物和盐生植物开始出现在地面或土壤种子库中。地上植被和土壤种子库间的相似性分析结果则表明相同措施同一土层间种子库中等相似,而不同土层间还是存在着一些差异。由于封育措施导致了植被样方的相似性较低,然而土壤种子库间的相似性仍然较高,两者间是否存在着一定程度的滞后效应有待于进一步研究。

两种绿地对机动车排放CO_2的削减作用比较

不同群落结构绿地系统中大气CO_2的空间分布特征和来源解析是优化植物配置模式、评价绿地生态效益的重要依据。本文以北京市园林科学研究院("乔-灌-草"结构)和四得公园绿地(单一乔木结构)距离北京市四环路0、30、60、90和120 m处大气CO_2为研究对象,测定其浓度和δ13C值,并利用Keeling plot方程结合Iso Source软件对CO_2来源进行定量估算,以期获得不同群落对机动车排放CO_2的消减作用的差异。结果表明,城市绿地系统CO_2浓度和CO_2增量中机动车尾气贡献率随与道路距离的增加呈明显下降趋势,"乔-灌-草"结构和单一乔木结构绿地中距离道路120 m处CO_2摩尔分数分别为403.36和423.57μmol·mol^(-1),分别较路旁降低7.42%和4.32%,其中外源CO_2中机动车尾气的贡献率分别降低33.9%和22.5%,土壤呼吸贡献率分别升高12.1%和7.6%,植物呼吸贡献率分别升高21.8%和14.9%。"乔-灌-草"结构较单一乔木结构对CO_2浓度和机动车尾气CO_2贡献率的削减作用更明显,且最大削减率的位置更靠近绿地边缘。在城市系统中临近道路的边缘位置配植"乔-灌-草"结构的绿地能有效削减道路上机动车排放的CO_2。