西双版纳不同森林类型凋落叶与土壤碳氮变化研究

通过对西双版纳原始林、次生林和橡胶林土壤和凋落叶碳氮含量及碳氮比值间的变化特征研究,探讨林型变化下生态系统中生物化学计量比值的分异规律。研究结果表明:样品中土壤和凋落物氮对C/N值的影响要高于碳。西双版纳土地利用类型决定了土壤和凋落叶的碳氮含量,原始林SOC含量最高,橡胶林初产期(10 a)最低,而STN含量总体上橡胶林要高于原始林和次生林,不同树龄橡胶林土壤氮含量随林龄增加和割胶的进行发生了流失。不同林型间土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)和凋落物碳氮比(C/N)的差异性显著,而土壤碳氮比、凋落物碳氮含量与林型相关性较弱。SOC、STN含量与凋落叶碳氮含量具有一定的负相关关系,说明土壤碳氮主要来自凋落物分解后养分的循环过程。

云南小中甸盆地地球化学特征及其环境意义

通过对云南小中甸盆地湖相沉积物地球化学元素特征及其相关元素比值的分析,结合14C年代测定,重建了小中甸盆地40cal.ka BP以来的环境变化过程.研究发现:小中甸湖相沉积物中氧化物含量表现出SiO2>Al2O3>Fe2O3>CaO>MgO>K2O>TiO2>Na2O的特征,Na2O/Al2O3值分布范围较为集中,且相对于上地壳有较明显的亏损.小中甸沉积物地球化学记录了多次湖泊水位波动,以及千年尺度的气候变化过程,其表现为暖干-冷湿-暖干的变化特征,并指示了40cal.ka BP以来西南季风演化的历史,其研究结果可与中甸纳帕海和鹤庆盆地进行对比.对云南小中甸盆地湖相沉积物地球化学的研究有助于重建西南季风的演化过程以及区域环境气候与全球变化耦合机制的进一步探究.

典型自然带土壤氮磷化学计量空间分异特征及其驱动因素研究

植物生活型、地形及区域气候特征等对土壤养分的空间分布有着重要的影响。通过对我国典型自然带土壤氮磷化学计量与植物生活型、地形及气候因素间相互关系的研究,探讨了我国土壤氮磷的空间变异与分布特征及其主要控制因素。结果发现,5个自然带的土壤全氮(TN)和氮磷比(N/P)存在显著差异(p<0.01);除温带荒漠带较低(0.47 mg g^(-1))外,土壤全磷(TP)均值总体变化不明显(p>0.05)。在不同自然带区域内,TN、TP及N/P变化与海拔、温度及降水呈现出显著的线性和非线性二次相关,即表现出线性与单峰模式。暖温带落叶阔叶林带、温带草原带、温带荒漠带森林土壤中TN,以及青藏高原高寒植被带草本土壤中TP、温带荒漠带森林土壤的N/P主要受海拔因素的影响,而温带草原带草本植物的土壤TP则主要受降水的影响。同时,研究还发现,在多要素共同作用时,其影响程度也略有差异,温度和海拔作为控制因素影响亚热带常绿阔叶林带森林和温带草原带草本土壤TN变化,但前者受温度控制更为明显,后者则以海拔为主要驱动因素,而温带荒漠带草本土壤和森林土壤的TN主要受海拔和降水作用的影响,但以降水影响为主;亚热带常绿阔叶林带森林土壤TP,温带草原带、温带荒漠带和青藏高原高寒植被带草本土壤的N/P受植物生活型、地形及气候的共同影响,但程度略有不同,其中TP表现为降水>温度>海拔,而N/P为温度>海拔>降水。因此,在自然带和植物生活型的主控背景下,海拔、温度和降水的主控或交互作用直接驱动土壤氮磷及其化学计量特征的空间分异。

西双版纳热带雨林土壤与叶片生态化学计量特征的干湿度效应

基于地理格局对西双版纳热带雨林的干湿度梯度效应和生态化学计量学的研究思路,结合野外试验监测和室内分析,对西双版纳热带雨林土壤-植物系统元素化学计量特征对海拔和干湿度效应响应进行了研究探讨,结果发现:西双版纳热带雨林土壤和叶片碳氮磷化学计量特征均不同程度的受到海拔和干湿季影响。季雨林与山地雨林的水热梯度受海拔梯度重要影响,随海拔梯度升高,土壤含水率变化显著,且含水率在干湿季均对土壤有机碳(SOC)存在显著影响(P<0.01),雨季其对土壤全氮(STN)和土壤全磷(STP)的影响要显著于干季;叶片全磷(TP)随含水率的增大而升高,而叶片全氮(TN)在干季会随含水率的升高而增大,雨季含水率升高到一定程度时会抑制TN含量的增加并出现单峰现象;而土壤C/P与海拔和干季土壤含水率的极显著相关性(P<0.01)及干季叶片C/N与叶片含水率的显著相关关系(P<0.05)说明,干季水分匮乏条件下,土壤含水率影响土壤P的矿化度和植物对P的吸收利用水平,而且叶片C/N对反馈植物水分含量具有明显指示作用。因此,水热梯度是土壤-叶片系统碳氮磷生态化学计量特征变化的重要驱动因素。此外,全球变化区域响应方面,多雨高温可能会削弱季雨林叶片C的同化能力,且叶N含量降低,但受氮沉降的影响,对C/N的影响尚无法确定;由于P循环对其他元素的耦合作用,雨林土壤-叶片系统的元素循环周期将会被缩短,但干季山地雨林植物生态系统P的限制作用有可能会减弱。

我国陆生生态化学计量学应用研究进展与展望

生态化学计量学是一门集生态学、化学计量学、物理学的交叉学科,是当前生态学研究的热点和前沿领域,为研究植物限制性元素及生态系统物质循环提供了一种新的方法和思路。本文重点从气候变化与氮沉降、生态系统演化、添加实验及人类活动等对生态化学计量特征的影响方面对我国陆生生态化学计量学的应用研究进行了总结与评述,并结合现已开展的工作,对有待进一步拓展的相关生态化学计量研究领域进行了展望,以期在生态系统稳定性、常量元素调控等方面的研究取得新突破。

干湿度梯度及植物生活型对土壤氮磷空间特征的影响

通过对我国土壤氮磷含量及化学计量比值的分布特征研究,探讨了湿度梯度与植物生活型对土壤氮磷空间分布的影响。研究结果表明:中国陆地系统自然土壤氮、磷含量及氮磷比分别在0.02~8.78 g/kg,0.05~1.73 g/kg和0.06~9.85范围内变化,地形和气候因素对其空间变异性的影响均较为显著。干湿度梯度分带对土壤氮含量和氮磷比值的影响较磷含量更为明显,氮含量与氮磷比呈现出明显的梯度变化特征,表现出湿润区>半湿润区>干旱区>半干旱区的规律,而磷含量变化不显著。在不同生活型植被土壤中,森林土壤氮磷的变化规律较灌木和草本土壤更为复杂;其植物磷平均含量低于全国平均值,说明森林生态系统植物受磷元素的限制作用与其较低的土壤磷含量供给有关。土壤氮磷含量和氮磷比与年均降水量和年均温度的相关性及逐步回归分析表明,土壤氮磷及其化学计量的变异性主要是受降水的影响。

蔬菜废弃物厌氧发酵制沼气的工艺条件研究

文章以蔬菜废弃物作为发酵原料,以长期驯化的猪粪和池塘污泥作为接种物,将发酵料液的总固体(TS)含量分别设置为8%,10%和12%,置于室温和中温(35℃)条件下进行厌氧发酵实验,通过监测发酵过程中的pH值、日产气量和CH4含量的变化,研究蔬菜废弃物在不同条件下的厌氧发酵产气特性。研究结果表明:中温条件下,以池塘污泥作为接种物时,发酵料液TS含量为12%的实验组的日产气量峰值和原料产气率分别为1 750 mL和367.69 mL/g,产气效果优于其它实验组;在中温条件下,以池塘污泥作为接种物时,发酵料液TS含量为10%的实验组在稳定期的CH4平均含量为80.55%,高于其它实验组。

基于DEM的长江第一弯地区地貌因子特征

利用数字高程模型(DEM)对金沙江拖顶-三江口段的宏观地貌参数、河流地貌发育特征、地质构造背景进行系统的综合分析,发现区内地势起伏非常显著,边缘区表现出高坡度、高起伏的特征,而中部地区坡度和地形起伏度相对较缓,研究区的坡度、起伏度具有先增后减的特征;金沙江干流东侧各支流发育程度明显低于西侧;晚新生代以来构造带的快速抬升及差异下降导致了以石鼓为界的金沙江上下两段水系发育程度迥异,下段多数支流表现出纵比降偏大的低发育特征。通过对金沙江上游河段的地貌参数定量分析,为本区域的地貌历史、古环境演化提供重要的科学依据和视角。

干旱胁迫对莫莫格湿地芦苇叶片光合生理生态的影响机理研究

为了揭示干旱胁迫对芦苇(Phragmites australis)叶片光合生理生态的影响机理,利用LI-6400便携式光合仪和快速叶绿素荧光仪,对干旱胁迫条件下的芦苇叶片光合生理以及芦苇生长状态进行测量分析。结果表明,干旱5d后,芦苇叶片光合速率小幅下降,干旱15d后,其光合速率明显下降,芦苇生长受到显著抑制;干旱胁迫下,芦苇叶片叶绿素含量先增加后减少;芦苇叶片光系统II(PSII)对干旱胁迫反应较敏感,在干旱20d后,其光合电子传递能力和光合性能指数下降,热耗散增加。在干旱胁迫初期,芦苇叶片光合速率的下降以气孔限制为主;在干旱胁迫后期,非气孔限制与气孔限制都起作用,其中非气孔因素主要是指光系统II活性的下降,活性反应中心减少,电子传递能力下降,降低了光系统II的整体光化学性能,进而降低了芦苇叶片的光合速率,抑制了芦苇的生长。