青海省森林生态系统碳汇服务价值评估

利用青海省森林资源更新调查数据,结合文献资料,采用生物量转换因子连续函数法对青海省森林生态系统植被碳库储量进行了估算。在此基础上,对其碳汇服务价值进行了初步评估。结果表明:1)青海省森林生态系统植被碳库储量为2869.92×104t。其中,乔木林活体、林下层和经济林碳储量分别为2447.31×104、449.31×104和1.53×104t,占森林植被碳库储量的84.53%、15.52%和0.05%。祁连圆柏、青海云杉、川西云杉、白桦和青杨是青海省森林生态系统植被碳库的主要组成部分,碳储量约占整个森林生态系统碳库储量的89.28%。全省主要优势树种碳密度平均值为47.79t/hm2,高于2008年全国森林植被碳密度平均值42.82t/hm2,但低于世界平均值86t/hm2。2)青海省森林生态系统提供的碳汇服务价值为51.28亿元,单位森林面积提供的碳汇服务价值为9310.16元hm-2。

高寒草甸土壤异养呼吸对气候变化和氮沉降响应的模拟

利用研究区植被、土壤和气候观测资料,借助CENTURY模型研究了高寒草甸土壤异养呼吸CO2通量动态变化。结果表明,1）CENTURY模型较好地反映了高寒草甸土壤异养呼吸季节变化。模拟结果与试验点观测结果相吻合,风匣口和干柴滩2个试验点观测值与模拟值的线性回归方程分别为y=0.7776x＋23.796（R^2=0.6885,n=31）和y=0.9487x-8.6994（R^2=0.6062,n=30）。2）过去46年（1960-2005年）研究区年平均气温趋于暖化,平均线性增温率为0.35℃/10a。降水量变化不明显,呈振幅较为稳定的波动变化。同期CENTURY模型模拟的高寒草甸土壤异养呼吸CO2通量呈波动性缓慢上升的趋势,通量变化范围在479.22～624.89g C/（m^2·a）之间,平均值为（539.56±34.32）g C/（m^2·a）,通量增加率为16.5g C/（m^2·10a）。对模拟结果与气温、降水量之间进行的相关性分析结果显示,土壤异养呼吸CO2通量与气温呈显著正相关（r=0.70,P〈0.05）,与降水量相关性不显著。3）氮沉降增加显著促进了高寒草甸土壤异养呼吸CO2通量。中氮（MN）和高氮（HN）与对照（CK）处理间差异极显著（P〈0.01）,但中氮（MN）与高氮（HN）处理间差异不显著。说明,长期受低温和土壤有效氮限制的高寒草甸对气候变化响应敏感,高原气候的暖化和氮沉降的增加均能引起土壤异养呼吸作用的小幅上升,但可能由于异养呼吸作用对氮沉降存在着一定的“氮饱和”现象,随着大气氮沉降的倍增,其促进效应降低。

白刺NtBES1转录因子家族的鉴定及分析

该研究基于白刺(Nitraria tangutorum)全长转录组数据,以白刺幼苗为材料,利用生物信息学手段,从转录组数据中鉴定白刺NtBES1家族成员,预测其理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位,分析其保守结构域和系统进化关系;采用荧光定量PCR方法分析该家族基因在不同浓度PEG和NaCl处理下白刺叶片中的表达模式,为深入研究白刺NtBES1家族成员的功能以及白刺抗逆分子机理奠定基础。结果表明:(1)从白刺全长转录组中共鉴定出7个具有完整BES1_N保守结构域的NtBES1成员,分别命名为NtBES1-1~NtBES1-7。(2)NtBES1蛋白氨基酸数在86~422 aa之间,分子量在9.75~47.53 kD之间,等电点在5.29~10.22之间,不稳定指数范围在34.88~75.02之间,平均亲水系数均为负值。(3)亚细胞定位预测结果显示,NtBES1-6定位在细胞质中,其余6个成员均被定位在细胞核中。(4)系统发育树将7个成员分为3组,NtBES1-2、NtBES1-3和NtBES1-7为一组,NtBES1-1、NtBES1-5和NtBES1-6为一组,NtBES1-4单独为一组,且同组成员的结构、理化性质以及功能注释均相似。(5)经预实验筛选的表达水平较高的3个基因在胁迫下呈现不同的表达模式,其中:NtBES 1-2和NtBES 1-6仅在30%PEG胁迫2 h时表达上调;NtBES 1-2和NtBES 1-4在200 mmol/L NaCl处理2 h时表达量最高,在450 mmol/L NaCl处理12 h后3个基因的表达陆续开始上调,于24 h时表达量达到最高。研究认为,白刺NtBES1家族成员结构特征存在差异,且不同成员在白刺耐干旱和耐盐的过程中发挥不同的作用。

高寒灌丛退化演替过程对生态系统呼吸温度敏感性的影响

放牧是高寒草甸退化演替过程中最主要人为驱动力之一.为定量研究高寒草甸不同退化阶段生态系统呼吸速率的温度敏感性,本研究于2003年7月~2004年7月在中国科学院海北高寒草甸生态系统研究站,利用密闭箱-气相色谱法观测了高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化.结果表明:1高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化均表现为单峰曲线,最大值出现在草盛期8月,最小值出现在冬季10~次年4月.退化演替过程显著降低了高寒灌丛生态系统呼吸速率.观测期灌丛(GG)、丛间草甸(GC)和裸地(GL)的生态系统呼吸速率变化范围分别为34.21~1 168.23、2.30~1 112.38和20.40~509.72 mg·(m2·h)-1,灌丛(GG)呼吸速率平均值分别是丛间草甸(GC)和裸地(GL)的1.29倍和2.56倍.2温度是生态系统呼吸速率的主要影响因子,可以解释系统呼吸速率25%~79%以上的变异.退化演替过程显著地改变了生态系统呼吸速率与温度的相关性,当地表植被消失,灌丛退化为次生裸地后,生态系统呼吸速率与各温度指标Ts、Td、Ta之间的相关性(R2)分别降低47.23%、46.95%和55.28%.3Q10值在冷暖季节差异显著(P<0.05),表现为冷季>暖季.退化演替过程改变了生态系统呼吸的温度敏感性.观测期灌丛(GG)、丛间草地(GC)和裸地(GL)Q10值分别为2.38、2.91和1.62,与灌丛(GG)相比,丛间草甸(GC)Q10值增加了22.26%,而裸地(GL)Q10值降低了31.93%.