一、土壤呼吸对全球温暖化的响应(论文文献综述)
牛书丽,王松,汪金松,夏建阳,于贵瑞[1](2020)在《大数据时代的整合生态学研究——从观测到预测》文中研究说明当前人类社会所面临的一系列生态环境问题,绝大多数需要在生态系统、流域、区域甚至全球尺度来解决.生态学研究正快速向宏观尺度和宏观治理方向发展.随着网络和信息技术的快速发展,天-空-地一体化观测体系正成为新时期生态系统观测的重要特征,伴随全球新一代生态系统观测研究网络的逐渐形成以及海量多源异构数据的快速膨胀,当今生态学已经发展到大科学、大数据、大理论时代.如何整合生态大数据、发现有价值的生态学规律和机理并将其逐步拓展到解决与人类发展密切相关的诸多生态环境问题是该领域面临的重大机遇和挑战.文章系统总结了生态大数据的研究现状,评述了整合生态学发展的时机和需求,从Meta分析、数据挖掘、数据-模型融合的原理和相关研究进展进一步探讨了生态大数据整合研究的主要途径,最后展望了整合生态学的前景和研究方向,并指出未来研究需要将大数据融合到模型中,进而提高生态预测的准确性.可以预见在未来全球变化和大数据快速发展的背景下,整合生态学研究将得到更多的应用和发展,实现全球生态环境治理的美好愿景,服务人类社会可持续发展.
王跃进[2](2020)在《大别山区不同林分类型土壤呼吸异质性研究》文中研究表明大别山区位置特殊,是华中和长江三角洲地区重要的生态屏障,区域内森林覆盖率高、生态资源较富足,但局地生态环境脆弱,生态保护任务繁重。在全球气候变化的影响下,维持大别山森林生态系统生态功能是区域发展的重要任务。土壤呼吸作为森林生态系统碳循环的关键环节,对明确森林的碳收支状况有着不可估量的作用。本研究选取安徽大别山天马国家自然保护区内立地条件相近的4种林分类型——针阔混交林、阔叶混交林、杉木林和黄山松林作为研究对象,分析其动态变化及与环境因子的关系。结果表明:(1)4种林分土壤呼吸速率日变化、季节变化均呈单峰变化趋势。日变化最大值出现在14~16时。季节变化最大值出现在7~8月。呼吸速率日均值、月均值大小排序均为:阔叶混交林>针阔混交林>黄山松林>杉木林。(2)所有林分根系呼吸速率日变化、季节变化均呈单峰型,日变化最大值出现在12~14时。季节变化峰值出现在8月。根系呼吸速率日均值大小顺序为:黄山松林>针阔混交林>杉木林>阔叶混交林。月均值大小顺序为:针阔混交林>阔叶混交林>杉木林>黄山松林。(3)4种林分微生物呼吸日变化,季节变化均呈单峰趋势,日变化最大值出现在12~16时。季节变化峰值出现在7~8月。日变化、季节变化平均呼吸速率大小顺序均为:阔叶混交林>黄山松林>针阔混交林>杉木林。(4)土壤温度、土壤湿度是影响土壤呼吸速率变化的主要因子,4种林分土壤总呼吸与土壤温度呈显着指数关系,与土壤湿度呈显着二次项关系,其中土壤温度可以解释土壤总呼吸81.6%~89.8%的变异,土壤湿度可以解释土壤总呼吸53.9%~80.1%的变异。温、湿度双因子模型共同作用可以解释土壤总呼吸74.7%~88.4%的变异。温度系数Q10大小顺序分别为:针阔混交林(3.10)>黄山松林(2.81)>阔叶混交林(2.76)>杉木林(2.36)。(5)4种林分自养呼吸贡献率在5.43%~34.92%之间波动,其中微生物呼吸占土壤总呼吸的80%,根系呼吸只占到20%。(6)土壤总呼吸CO2排放量大小顺序为:阔叶混交林>针阔混交林>黄山松林>杉木林。生长旺季7~8月CO2排放量明显高于其他月份。(7)4种林分光合有效辐射与土壤呼吸速率拟合度较低。空气温、湿度与土壤呼吸速率拟合度较高,且均呈极显着相关。风速与土壤呼吸速率则无明显相关性。
杨邵[3](2020)在《马尾松细根动态及其生物量与土壤呼吸的相关性研究》文中认为研究森林生态系统中地下部分的研究,往往是各个层次研究的重点。但对地下部分根系的研究,尤其是细根的研究较地上部分相对薄弱。细根不仅是森林净初级生产力的重要“汇”,也是土壤碳和养分的主要“源”,是研究森林生态系统能量流动和物质循环的关键环节。而对细根动态(包括细根生物量、生产量、分布、周转、呼吸和分解等)的研究中,由于细根分类方法各具优缺点且难以统一,限制了对细根分解规律和机制的阐明;对森林生态系统细根生物量、产量和周转的研究主要集中在温带和北方森林,而对热带和亚热带森林的研究较少;同时,在森林生态系统中,根系生物量的测定数据较多,但与土壤呼吸同步测定的数据仍较少;且由于分离林木根系呼吸和微生物呼吸方法的限制,减少干扰研究系统的同时,并准确测量和估算土壤呼吸中根系、细根和微生物的呼吸成为研究重点。因此对林木细根动态进行系统性研究,为更好的了解林木细根生物量的空间分布格局以及对土壤养分空间异质性的反应,对营林措施的选择,森林生态系统的能量流动及物质循环提供了科学的参考依据。马尾松作为本土先锋树种,在中国亚热带有着广泛的分布。三峡库区地处长江中游,是我国生态环境保护的重点区域,而马尾松林是三峡库区面积最大的森林植被类型之一。(1)利用根袋法,探讨不同径级和不同序级的细根在360天分解期内细根的分解动态和养分释放率(C和N),研究分解速率与细根初始碳组分含量及细根初始元素含量的相关性;并对比根径法和根序法,对马尾松细根分解进行研究,探究两种分类方法在细根分解规律和养分释放动态上的异同点。(2)利用根钻法和动态气室法,探讨不同径级和不同土壤层中的细根随季节变化的生长规律,对影响马尾松细根生产和周转的因子加以比较和讨论;并对细根生物量与土壤呼吸的相关性进行研究。(3)利用根系生物量和土壤呼吸的相关性外推出根系呼吸及细根呼吸占土壤总呼吸的比例等结果;进一步确定土壤微生物呼吸与微生物总数、菌群及土壤呼吸与林木参数的关系。主要的研究结果如下:(1)不同径级细根分解速率差异显着;不同径级的细根的分解速率与初始N浓度和酸不溶性物质(AUR)含量呈显着负相关;在分解初期,细根的初始C:N比值在45.47到59.42之间,N元素呈现持续释放的状态,C:N比值逐渐下降,细根的初始C:N比值显着高于59.42时,N元素呈现持续富集的状态,C:N比值逐渐下降;在分解后期,不同径级的细根的C:N比值都逐渐减少并趋于37.37,随后C:N比值呈现上升趋势,初始C:N比值在45.47到59.42之间的细根N元素呈现富集现象,而显着高于59.42的细根N元素呈现释放现象;不同径级细根的周转率随细根直径的增大而减小,0.00~0.45 mm细根的周转率分别是0.45~0.98 mm和0.98~2.00 mm细根周转率的1.35倍和2.16倍。与大径级细根相比,小径级细根的分解速率较慢,细根的年产量和周转率较快,向土壤中释放C、N元素的量较多,有利于土壤有机C循环和养分N循环;不同径级细根分解过程中,N的释放或富集发生在临界C:N比值;与大径级细根相比,小径级细根的初始N浓度较高和C质量较低,抑制细根的分解速率,细根的C质量和N质量共同作用于细根的异速分解。(2)两种分类方法,在细根分解过程中(0到240天),细根N,P,K,Ca和Mg浓度及C:N比值动态变化相似;而在第240到360天的分解过程中,细根组织营养元素浓度和C:N比值的动态变化相异;然而,不同的分类方法,得出的细根分解规律是一致的。(3)三个不同径级的细根生物量在0~10和10~20cm土层中的季节性变化显着。土壤呼吸主要受土壤温度、湿度和细根生物量季节性变化的影响;其中土壤温度和细根生物量对土壤呼吸具有促进作用,而土壤湿度对土壤呼吸具有抑制作用。根系外推法分离根系呼吸占土壤总呼吸的52.85%,微生物呼吸占土壤总呼吸的11.34%;与同一地区,壕沟法的研究结果略有差异,但基本一致。通过对不同胸径马尾松水平方向和不同方位的根系生物量测定与对应的土壤呼吸建立起相关关系,用根系外推法分离根系呼吸具有可行性。并且,在最大程度上减少对研究系统的干扰的前提下,估算得到土壤异氧呼吸。(4)夏季凋落物呼吸速率占土壤总呼吸的35.81%,细根呼吸占土壤总呼吸的41.2%。马尾松林木胸径平方和离采样点距离的比值能够解释11.6~31.2%的土壤呼吸速率,与细根生物量能够解释15.3%~30.7%的土壤呼吸速率基本一致。土壤呼吸和微生物呼吸昼夜变化都呈单峰型。微生物拷贝数与土壤异养呼吸正相关,菌群变化是异养呼吸的驱动因素之一,物种多样性丰富度与异养呼吸正相关。总之,用调和后的径级法研究马尾松细根分解规律及其背后作用机制具有可行性。且不同径级或序级细根的异速分解,主要归结于细根组织C质量和N质量的共同作用。通过对不同胸径马尾松水平方向和不同方位的根系及细根生物量测定与对应的土壤呼吸建立起相关关系,用根系外推法分离根系及细根呼吸具有可行性。通过林木参数与土壤呼吸建立关系,并分离和估算细根呼吸,还需进一步的研究和考证。
马茂[4](2020)在《高寒草地土壤氮周转及对增温的响应研究》文中研究表明全球气候变化正在慢慢的改变着陆地生态系统过程。高山高寒草甸生态系统正在经历着更大程度增温的改变,高寒草地生态系统同时作为陆地生态系统的重要组成部分是研究应对气候变化响应的理想场所和研究对象。氮素是生命体生长所需的必要元素,氮素供给变化将直接影响着生态系统生产力的高低状况,探讨土壤氮含量及氮素周转过程对温度变化的响应具有十分重要的意义。基于此,本文选取四川省康定以南贡嘎山海螺沟-雅家埂的作为研究区域,并在其海拔高度为3800m、4000m、4100m和4200m处设置四个野外实验观测样地,利用Open-Top-Chamber(OTC)模拟增温实验。设置了不同海拔增温和自然条件下的对比处理。在实验中选取四个海拔的4月、5月、8月、11月的土壤样品用于分析土壤温度、湿度、铵态氮、硝态氮对增温的响应。同时在室内培养试验中采用15N同位素库稀释法研究4000m海拔样地高寒草地生态系统中土壤氮素总的转化速率,通过比较土壤不同处理与不同深度间的差异,深入探讨了高寒草地生态系统土壤温度、湿度以及铵态氮、硝态氮对增温和海拔梯度变异规律的响应,以期了解温度变化对土壤温湿度、铵态氮、硝态氮的影响状况。运用15N同位素库稀释法探讨温度增加对土壤氮素周转速率带来的一些变化情况,更进一步明确了研究区高寒草地生态系统内部的氮素循环模式,进而为应对日后气候变化对高寒草甸生态系统氮储量和氮周转过程提供一些理论参考依据。本研究得到了以下重要结论:(1)增温处理(OTC)能够明显提高土壤各层(0-5cm、5-10cm)的温度。不同海拔之间增温处理下的土壤温度显着高于对照处理下(CK)的土壤温度,并且0-5cm土层土壤温度高于5-10cm土层土壤温度。(2)增温处理(OTC)对土壤湿度产生不同影响,增温显着降低3800m海拔5月、11月份和4000m海拔5月份0-5cm土层土壤含水量,在海拔4000m增温处理下(OTC)0-5cm、5-10cm土层土壤含水量显着低于其对照下(CK)的土壤含水量。(3)在相同海拔增温(OTC)与对照处理下(CK)只有海拔4000m土层土壤在不同处理之间的铵态氮含量呈现显着性差异;在不同海拔之间对照处理下的土壤铵态氮含量存在着极显着性差异。而增温处理下不同海拔之间无显着性差异;在同一海拔的不同月份之间,增温处理下土壤铵态氮含量在3800m海拔5月和8月、8月和11月与4100m海拔4月和5月、4月和8月之间均存在着显着性差异。对照处理下4000m海拔4月和5月、5月和8月、5月和11月以及4200m海拔4月与其他三个月份间均存在着显着性差异。(4)增温处理下OTC 0-5cm土壤硝态氮含量3800m与4100m、4000m与4100m、4100m与4200m之间均存在着显着性差异。OTC 5-10cm土壤硝态氮含量3800m与4200m、4000m与4200m、4100m与4200m之间均存在着显着性差异。对照处理下CK 0-5cm除3800m与4000m土壤硝态氮含量无差异性显着外其余各海拔间均存在着极显着性差异水平。(5)在培养期1d-7d的时间段内,OTC 0-5、5-10 cm和CK 0-5、5-10 cm土层土壤的平均矿化速率依次为31.6、16.7和28.8、12.5mg/(kg·d),说明增温能够明显促进土壤的矿化速率。(6)在培养期1d-7d的时间段内土壤各土层的平均硝化速率大小依次为OTC 0-5 cm:2.96 mg/(kg·d)>CK 0-5cm:1.4 mg/(kg·d)>OTC 5-10 cm:0.58 mg/(kg·d)>CK 5-10 cm:0.4 mg/(kg·d)(7)土壤氮素的固定作用明显,当标记溶液加入1d后在OTC 0-5、5-10 cm和CK 0-5、5-10 cm土层土壤中铵态氮有47.3%、57.2%、45%、51.3%被固定,土壤硝态氮有19.1%、57.5%、24.7%、76.9%被固定。
王泽西,陈倩妹,黄尤优,邓慧妮,谌贤,唐实玉,张健,刘洋[5](2019)在《川西亚高山森林土壤呼吸和微生物生物量碳氮对施氮的响应》文中进行了进一步梳理随着全球大气氮沉降的明显增加,将有可能显着影响我国西部地区受氮限制的亚高山森林生态系统。土壤微生物是生态系统的重要组成部分,是土壤物质循环和能量流动的重要参与者。由于生态系统类型、土壤养分、氮沉降背景值等的差异,土壤呼吸和土壤生物量碳氮对施氮的响应存在许多不确定性。而施氮会不会促进亚高山森林生态系统中土壤呼吸和微生物对土壤碳氮的固定?基于此假设,选择了川西60年生的四川红杉(Larix mastersiana)亚高山针叶林为研究对象,通过4个水平的土壤施氮控制试验(CK:0 g m-2 a-1、N1:2 g m-2a-1、N2:5 g m-2 a-1、N3:10 g m-2a-1),监测了土壤呼吸及土壤微生物生物量碳氮在一个生长季的动态情况。结果表明:施氮对土壤呼吸各指标和土壤微生物碳氮都有极显着的影响,施氮能促进土壤全呼吸、自养呼吸、异养呼吸通量和土壤微生物生物量碳氮的增长,施氮使土壤呼吸通量提高了11%—15%,土壤微生物量碳提高了5%—9%,土壤微生物量氮提高了23%—34%。在中氮水平下(5 g m-2 a-1)对土壤呼吸的促进最显着。相关分析发现,土壤呼吸与微生物生物量碳氮和微生物代谢商极呈显着正相关,微生物量碳氮与土壤温度呈极显着的正相关,与土壤湿度呈极显着负相关。通过一般线性回归拟合土壤呼吸速率与土壤10 cm温湿度的关系,发现土壤呼吸速率与土壤温度呈极显着的正相关,与土壤湿度极显着负相关(P<0.001),中氮水平下土壤温度敏感性系数Q10值(7.10)明显高于对照(4.26)。
吴志祥[6](2013)在《海南岛橡胶林生态系统碳平衡研究》文中指出20世纪80年代以来,气候变暖已成为全球性的环境问题,CO2是全球变暖的最主要因素。人类活动导致全球C02浓度升高,进而引发气候变暖,因此减少C02的排放量成了世界各国政府面临的重要任务。作为发展中大国的中国,减排压力越来越大。对于我国而言,人工林作为我国碳贸易谈判的重要筹码,研究我国各种人工林碳平衡状况显得尤为重要。另一方面,因天然橡胶干胶价格上涨,橡胶树种植面积在热带地区迅速扩大,产生负面影响,引发诸多争议,对热区种植橡胶树产生反感、抵触甚至反对的声音时有发生。为正确评价橡胶林生态系统碳汇效益,本文采用生物量调查法和涡度相关法相结合的方法,对海南岛橡胶林生态系统2009~2013年碳储量和碳平衡特征及其环境调控机理进行研究,结论如下:1、利用生物量清查法和模型模拟法对海南岛儋州西部橡胶林生态系统橡胶林各个子碳库进行估算,并探讨了土壤呼吸变化特征及其影响因子。橡胶树植被生物量平均植被总碳库为35.39tC-hm-2,土壤有机碳库为94.96tC·hm-2,凋落物碳库为2.86tC·hm-2,合计总量为133.21t·hm-2。橡胶林植被碳库年增长量为4.61tC·hm-2·a-1,林下植被年增长量为1.11tC·hm-2·a-1,割胶带走干胶含有的碳总量为1.41tC·hm-2·a-1,加上凋落物碳增量2.86tC·hm-2·a-1,获得橡胶林净生态系统交换量为-9.99tC·hm-2·a-1。橡胶林的林龄大小、经营管理水平、土壤质地、凋落物量累积与分解以及割胶等因素是影响橡胶林碳蓄积的主导因子,为提高橡胶林生态系统碳蓄积量和碳固存量,采取合理的经营抚管措施必不可少。橡胶林土壤呼吸不同季节的日变化基本表现为单峰曲线,而月变化则整体表现双峰型。分离量化土壤呼吸各个组分,各组分碳排放量大小基本表现为:土壤异养呼吸>根系呼吸>凋落物呼吸>矿质土壤呼吸。土壤总呼吸年排放碳量介于10.03t·hm-2·a-1~11.96t·hm-2·a-1之间。土壤温度是影响土壤呼吸的重要因子。根据土壤呼吸速率与土壤温度回归指数方程,计算橡胶林土壤呼吸Q10值在1.14~2.37之间。水分对土壤呼吸速率的影响经常受多种因素综合作用。2、从湍流数据质量评价、能量平衡闭合分析和通量足迹与源区分析等3个方面进行分析表明橡胶林生态系统进行通量观测可行,获取的数据可靠。利用湍流稳态测试及垂直风速湍流整体性检验相结合的方法对橡胶林通量观测的3类通量数据进行质量评价,橡胶林生态系统湍流通量数据质量相对较高,3类通量数据中高质量数据占比在52%~63%之间,仅有10%~16%之间数据质量较差。橡胶林生态系统全年冠层净辐射、感热通量和潜热通量日变化均表现规则的单峰型。绝大部分净辐射能量用于潜热蒸散,其次用于感热输送。分析不同时间尺度的能量平衡状况,橡胶林生态系统能量平衡比率在87%左右,有13%的能量不知去向,并分析了能量平衡不闭合的原因。应用FSAM通量源区模型,分析橡胶林50m高通量观测塔通量足迹及源区分布,在大气处于不稳定状态时,通量源区面积较小;在大气处于稳定状态下,通量源区面积较大。在盛行风方向1100~2500上,在生长季节不稳定大气条件下,橡胶林80%信息源区位于迎风方向范围在0~758m之间,在生长季节稳定条件下,橡胶林80%信息源区位于迎风方向范围为0~1858m。结果表明,橡胶林生态系统通量观测可行,数据质量可靠,适合研究要求。3、从对橡胶林生态系统环境因子年变化状况分析入手,探讨了橡胶林生态系统碳通量3个分量的动态特征及其对环境驱动因子的响应情况。海南岛橡胶林不同季节日气温动态均呈单峰型曲线。光合有效辐射(PAR)无论旱雨季节均呈单峰型曲线。饱和水汽压差(VPD)不同季节全天变化为单峰型曲线,全年水汽亏缺不明显。橡胶林全年土温为单峰型变化,值介于18.79~27.62℃间,土壤体积含水量全年呈不规则折线变化。海南岛橡胶林所有季节净生态系统碳交换量(NEE)日动态均为单峰型曲线;NEE白天为负即碳吸收,夜间为正即碳排放。全年NEE逐日变化为近似呈U形曲线。橡胶林生态系统年均总NEE为-11.10tC-hm-2·a-1,固碳能力很强。半小时尺度上橡胶林NEE的主要驱动因子是光合有效辐射PAR、饱和水汽压差VPD和地表以下5cm土壤温度,NEE与各因子间的逐步回归方程为:NEE=-0.001PAR+0.096VPD-0.10T-5-0.243。在月尺度上橡胶林NEE与当月降水量、叶面积指数(LAI)均值均呈极显着负相关。另外,外界环境CO2浓度和人类活动等也会影响橡胶林生态系统NEE。橡胶林所有季节生态系统呼吸(Re)日动态均为单峰型曲线;全年Re为正值,均为碳排放;白天Re量及变动幅度均明显大于夜间。全年Re日变化呈不规则曲线。全年雨季各月Re值较大,旱季各月Re值相对较小。橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月。年均呼吸总量为20.98tC·hm-2·a-1.半小时尺度橡胶林Re与大气平均温度Ta呈指数关系,计算Q10为1.96。橡胶林生态系统Re与土壤含水量呈较弱的负相关,与VPD呈较弱的正相关。月尺度上橡胶林Re与降水量呈显着正相关,与LAI呈较弱的正相关。橡胶林生态系统土壤呼吸Rs占生态系统总呼吸Re比率较低,全年在37.1%,全年生态系统植被呼吸占比为62.9%,影响植被呼吸的因素对生态系统呼吸的影响强度超过影响土壤呼吸的因素的影响程度。橡胶林所有季节总生态系统总生产力(GEP)日动态均为单峰型曲线,GEP白天均为正值,固定太阳能和CO2,夜间为零;GEP正午无明显光合午休现象。全年GEP日变化呈不规则单峰型曲线。雨季各月GEP总值较大,旱季各月GEP总值较小。橡胶林生态系统年GEP最强月份为8月,最弱的月份为2月。海南岛橡胶林生态系统总生产力年均32.09tC·hm-2·a-1。半小时尺度上海南岛橡胶林生态系统-GEP与PAR和各种温度因子及VPD等均呈正相关关系。月尺度上橡胶林GEP与LAI和降水量均呈显着的正相关关系。橡胶林生态系统各月光能利用效率(LUE)均呈“U”形,LUE与PAR变化情况相反。4、橡胶林生态系统碳平衡机理研究利用生物量清查方法和涡度相关方法确定海南岛橡胶林生态系统是个巨大的碳汇,其年均碳吸收量达9.99~11.10tC·hm-2·a-1左右。橡胶林生态系统碳平衡主要受橡胶林本身生长特性及外界环境驱动因子的影响。外界环境因子主要包括光合有效辐射、温度、水分等。和其它森林相比,橡胶林生态系统光合能力很强(其GEP巨大);同时其系统总呼吸Re也很强;净生态系统系统交换量NEE也较大。整个橡胶林生态系统指数Z值年均为1.53左右,碳利用效率(CUE)平均值为0.35,表明橡胶林生态系统GEP中呼吸Re占大部分,净交换量NEE只占小部分。橡胶林生态系统GEP的65.4%用于生态系统呼吸Re,34.6%用于生态系统净碳交换NEE(即碳固定)。而在65.4%的生态系统呼吸中,其中37.1%用于土壤呼吸,62.9%用于橡胶林生态系统植被呼吸。
赵仲辉[7](2011)在《亚热带杉木林生态系统与大气间的碳通量研究》文中研究说明本研究以国家重点野外科学观测研究站—会同杉木林生态站为支撑平台,借助开路式涡动相关系统和涡动相关技术,对亚热带典型森林类型-杉木人工林生态系统与大气间的CO2通量进行了为期2年的观测研究。经过原始数据采集和数据运算,获得了杉木林生态系统与大气间的通量原始数据。从数据质量控制和数据质量评价入手,提取了可靠的基础数据,利用这些可靠的数据,研究了不同时间尺度下杉木林生态系统与大气间CO2通量与环境因子间的关系,探讨了CO2通量的日年变化规律,取得了以下几方面的成果。1.分析了目前通用的4种数据修正方法(坐标变换、WPL修正、频率响应修正、储存修正)对我们的通量观测数据的影响程度,确定从二次坐标旋转(DR)、三次坐标旋转(TR)和平面拟合(PF)三种坐标变换中选择三次坐标旋转。两年平均,TR使净生态系统交换(NEE)降低(汇强增加)了16.7%,其中白天降低了1.4%,夜间增加了23.7%;WPL修正使NEE增加了33.5%,其中白天增加了30.4%,夜间降低了12.6%,频率响应修正(FC)使NEE降低不到1.0%;储存修正(SC)使NEE增加了0.4%,其中白天平均降低了24.0%,夜间平均增加了64.2%。2.从稳定态测试、方差相似性测试、功率谱和协谱分析、通量源区分析和能量平衡闭合等方面对会同杉木林生态系统与大气间的碳通量数据进行了客观分析与评价,由于下垫面的非均匀性,数据质量不是太高。3.NEE在不同时间尺度上对环境因子呈现为不同的响应特征。在半小时尺度上,NEE与温度(T)呈极显着的指数函数关系,与光合有效辐射(PAR)的关系用Michaelis-Menten方程拟合极显着;在日尺度上NEE与T、水汽压(VP)和土壤水分含量(SWC)呈极显着的二次多项式关系,与PAR呈极显着的三次多项式关系;在月尺度上NEE与T、PAR呈极显着的倒数函数关系。4.生态系统呼吸(RE)在不同时间尺度上与环境因子的关系各异。在日尺度上RE与T呈极显着的指数函数关系,与PAR呈极显着的线性关系,与VP间呈极显着的幂函数关系,与饱和差(VPD)间呈极显着的二次多项式关系;在月尺度上RE与T呈极显着的指数函数关系,与VP呈极显着的二次多项式关系,与PAR和VPD呈极显着的线性关系。5.总生态系统交换(GEE)在日、月尺度上与环境因子的关系表现相对简单。在日尺度上GEE与PAR呈极显着的对数函数关系,与T和VP间呈极显着的线性关系,与VPD间呈极显着的二次多项式关系;在月尺度上GEE与T,PAR、VP和VPD间均呈极显着的线性函数关系。6.CO2通量具有明显的日变化和季节变化特征。在一天中,夜间CO2通量基本为正值且变化幅度小,白天CO2通量为负值且变化幅度大,CO2通量负值持续时间和CO2通量最小值出现的时间随季节的不同而不同,由冬季至春季至夏季,负值持续时间逐渐延长,最小值出现的时间逐渐提前,而由夏季至秋季至冬季,负值持续时间逐渐缩短,最小值出现的时间逐渐推后。平均日较差最大值出现在8月,最小值均出现在1月,由1月至8月平均日较差逐月增大,由8月至12月平均日较差逐月减小。在一年中,NEE呈现多种变化趋势,最大值一般出现在冬季(2008年出现在2月,2009年出现在1月),最小值的出现环境条件有关,规律性不强(2008年出现在3月,2009年出现在6月)。7.RE在一年中呈单波型变化,最大值出现8月,最小值出现在冬季(2008年出现在2月,2009年出现在1月)。GEE在一年中呈单波型变化,最大值出现在冬季(2008年出现在2月,2009年出现在1月),最小值出现在夏季(2008年出现在7月,2009年出现在8月)
方显瑞[8](2011)在《杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应》文中研究表明杨树是世界上广泛采用的人工造林树种之一,也是中国人工林面积最大的树种。研究大兴沙地杨树人工林生态系统碳交换在不同时间尺度上的动态格局及其强度特征,分析其对环境因子的响应是提高杨树人工林生态系统净生产力和进行碳汇造林等杨树人工林经营管理中首要考虑的问题之一。采用涡度相关系统、4气室Licor-8150土壤呼吸测定系统和小气候测定系统从2006-2009年对位于北京大兴区永定河沿河沙地欧美杨(欧美107,Populus×euramericana cv. "74/76")人工林生态系统的净生态系统碳交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)、生态系统初级生产力(GEP)和土壤呼吸(Rs)以及环境气象因子进行了连续动态测定,分析研究表明:(1)2006~2009年,生态系统在生长季的半小时尺度上的能量闭合度分别为0.81、0.77、0.78和0.73,日尺度上的能量闭合度分别为0.95、0.87、0.92和0.81,能量闭合程度较好。(2)经过分离量化,2006~2009年,生态系统的NEE年总量分别为-403.72、-372.74、-790.10和-563.18 gCm-2yr-1GEP年总量分别为1384.79、1319.30、1653.68和1380.05 gCm-2yr-1;Re年总量在2006~2009年分别为981.07、946.68、863.58和817.30 gCm-2yr-1;Rs年总量在2007~2009年分别为642.11、629.29和609.05gCm-2yr-1(3)2006~2009年,其NEE生长季总量分别为-590.95、-640.62、-929.41和-664.50 gCm-2yr-1;GEP生长季总量分别为1270.46、1232.91、1568.81和1278.83gCm-2yr-1;Re生长季总量分别为679.51、592.41、639.41和614.34 gCm-2yr-1。(4)四年中,生长季NEE年际变化少于年NEE的年际变化,GEP的生长季总量与年总量比例均在90%以上,Re生长季总量占其年总量的比例分别为69.26%、62.58%、74.04%和75.17%。Rs年总量与Re年总量比值在2007~2009年中分别为67.83%、72.87%和74.52%。(5)光合有效辐射(PAR)是生长季白天半小时尺度上NEE的最主要影响因子,它能够解释46.8%-67.7%的生长季白天半小时尺度上的NEE变化。(6)在半小时尺度上,Ts5是影响生长季夜间Re的最主要因子,空气平均温度(Ta)是影响非生长季夜间Re变化的最主要因子。(7)Ts5是Rs的主要影响因子;而Re相对于Rs更受到Ts5和0~20cm土壤体积含水量(vwc)耦合效应的影响,且vwc相对于Ts5更能够影响Re。
鲁洋[9](2009)在《柳杉人工林皆伐后土壤呼吸和土壤有机碳对模拟氮沉降的响应》文中研究说明全球变暖(特别是CO2浓度的升高)和氮沉降的增加诱发了一系列直接威胁到人类生存和发展的重大环境问题,成为了各国政府和科学家最为关注的全球性重大生态和环境科学问题。中国已成为世界第二大温室气体排放国,如果不能有效地解决《京都议定书》(Kyoto Protocol)中有关碳减排与增汇的科技问题,在未来的全球环境谈判中可能陷入很被动的局面。中国作为世界上人工林面积最大的国家,不仅对改善我国的生态环境状况起到重要作用,而且对固定大气中的CO2也发挥了积极作用。而人工林的碳汇作用被认为是减缓全球气候变化的一种可能机制和最有希望的选择之一,因而成为全球变化减缓研究的核心内容。因此,本文通过研究模拟氮沉降下华西雨屏区柳杉人工林在皆伐后土壤呼吸及土壤有机碳的变化特征,旨在为人工林碳汇功能研究提供基础数据,为人工林经营管理提供理论依据。研究结果表明:(1)柳杉人工林在皆伐后一年内,春、夏、秋、冬土壤有机碳储量差异不显着,分别为187.2±6.8tC/hm2、193.3±7.4 tC/hm2、177.4±8.6 tC/hm2和183.6±5.8 tC/hm2,与对照(CK1)也差异不显着;但皆伐一年内土壤总平均有机碳储量为185.4±6.6 tC/hm2,比对照减少了20.97 tC/hm2,差异显着(p<0.05);皆伐对柳杉人工林土壤有机碳储量的影响主要表现在0-20cm土层,与对照相比该土层有机碳储量差异显着(p<0.05),对20cm以下土层的有机碳储量影响并不明显。总体来看,皆伐导致柳杉人工林在经营初期土壤有机碳储量减少。(2)柳杉人工林在皆伐后一年内,四季土壤呼吸日变化均呈单峰曲线,最高值出现在正午12:00-14:00,最低值出现在早上8:00或傍晚18:00,且四季的土壤呼吸速率日变化值总体均大于对照(CK1)。单因素模型对皆伐林地(CK2)和对照(CK1)的土壤呼吸拟合表明,5cm土壤温度解释了皆伐林地和对照土壤呼吸速率四季变化的72%~86.6%;但土壤含水量与皆伐林地和对照四季土壤呼吸速率均无显着相关性。可见,皆伐促进了柳杉人工林土壤呼吸,且5cm土壤温度成为影响该区域柳杉人工林皆伐林地土壤呼吸速率的主导性因子。(3)不同水平氮沉降处理下(LN、MN、HN),柳杉人工林在皆伐后一年内土壤总平均有机碳储量差异显着(P<0.05),并随氮沉降水平的升高而逐渐降低。其中,LN:147.0±9.46 tC/hm2、MN:135.9±4.16 tC/hm2、HN:121.6±8.69 tC/hm2,分别比未施氮的皆伐林地(CK2)减少38.4 tC/hm2、49.5 tC/hm2和63.8 tC/hm2,且LN、MN和HN与CK2土壤总平均有机碳储量差异显着(P<0.05)。柳杉人工林皆伐林地四季土壤有机碳储量对三种水平氮沉降的响应表现为:LN处理的皆伐林地从春季到夏季逐渐降至最低,在秋季达到最高,在冬季降低到接近于施氮初期(春季)的水平;MN和HN处理的皆伐林地都在春季降低,随时间的推移,在夏季升高,在秋季转入冬季时重复由春至夏的变化。总体来看,氮沉降使柳杉人工林在皆伐后一年内出现了土壤碳库“损失”,而且在接受中高浓度的外援氮输入时出现了释放一富集的循环响应。(4)不同水平氮沉降处理下(LN、MN、HN),柳杉人工林在皆伐后一年内四季土壤呼吸日变化均呈单峰曲线,最高值出现在中午12:00-14:00,最低值出现在早上8:00或傍晚18:00。单因素模型对不同氮处理的皆伐林地土壤呼吸拟合表明,5cm土壤温度解释了CK2、LN、MN和HN一年内土壤呼吸速率季节变化的66%~90.4%,但土壤含水量与CK2、LN、MN和HN的四季土壤呼吸速率均无显着相关性。柳杉人工林皆伐林地土壤呼吸对三种水平氮沉降的响应表现为:氮沉降处理3-5个月后(春季)只有无机氮浓度≥100 Kg N/hm2·a的氮输入才能逐渐促进土壤呼吸,而LN输入在该阶段对土壤呼吸无明显影响:氮沉降处理6-8个月(夏季)至9个月(秋季)无机氮浓度≥50 Kg N/hm2·a的氮输入开始出现抑制土壤CO2排放的趋势,使土壤CO2排放接近于CK2的水平;经氮沉降处理11个月后(冬季)各样地土壤呼吸速率达到最低,且都低于CK2,对三种水平的氮输入均表现出减少土壤CO2排放的响应。总体来看,皆伐林地土壤呼吸对一年的氮沉降响应表为由初期促进土壤CO2的排放,到中期逐渐抑制土壤呼吸速率,最后降低土壤CO2排放。
张智婷,宋新章,高宝嘉[10](2009)在《全球环境变化对森林土壤呼吸的影响》文中研究指明森林土壤呼吸是陆地植物固定CO2后又释放CO2返回大气的主要途径,是与全球变化密切相关的一个重要过程。较全面地综述全球变化条件下,全球变暖、CO2浓度上升、N沉降和森林采伐对土壤呼吸的影响。全球增温可能导致土壤向大气中释放更多的CO2,大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放量,同时也将通过提高植被生产力促进土壤的碳吸存。在CO2浓度上升和全球变暖相互作用下,土壤是碳的净"源"还是"汇"尚不完全清楚。N沉降和森林采伐对森林土壤呼吸既有增强作用,也有抑制作用。综合来看,全球变化对森林土壤呼吸的作用仍有很大的不确定性。
二、土壤呼吸对全球温暖化的响应(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土壤呼吸对全球温暖化的响应(论文提纲范文)
(1)大数据时代的整合生态学研究——从观测到预测(论文提纲范文)
1 引言 |
2 整合生态学的发展需求 |
2.1 现实需求——生态环境问题需要大尺度解决方案 |
2.2 学科发展需求——宏观生态学成为研究热点 |
2.3 生态预测的困境和需求——如何降低模型模拟不确定性是主要瓶颈 |
3 整合生态学的发展契机:生态大数据蓬勃发展 |
3.1 全球新一代生态系统观测研究网络逐渐形成 |
3.2 天-空-地观测技术迅猛发展,海量多源异构数据快速膨胀 |
4 整合生态学的研究方法及进展 |
4.1 Meta分析 |
4.2 数据挖掘 |
4.3 数据-模型融合 |
5 整合生态学的前景展望 |
6 总结 |
(2)大别山区不同林分类型土壤呼吸异质性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 项目来源与经费支持 |
1.4 国内外研究现状 |
1.5 土壤呼吸速率的影响要素 |
1.5.1 土壤温、湿度 |
1.5.2 土壤理化性质 |
1.5.3 气象要素 |
1.5.4 土壤酶 |
1.6 土壤呼吸测定方法 |
1.7 研究目标及主要研究内容 |
1.7.1 研究目标 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.8 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 试验地概况 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 样地设置与调查 |
2.3.2 土壤呼吸速率测定 |
2.3.3 土壤呼吸组分测定 |
2.3.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 四种林分类型土壤呼吸速率及其影响因子日变化 |
3.1.1 不同林分类型土壤呼吸速率日变化 |
3.1.2 不同林分类型土壤温度日变化 |
3.1.3 不同林分类型土壤湿度日变化 |
3.2 四种林分类型土壤呼吸及其主要影响因子月变化 |
3.2.1 不同林分土壤呼吸月动态变化 |
3.2.2 不同林分土壤温度月动态变化 |
3.2.3 不同林分土壤湿度月动态变化 |
3.3 四种林分类型土壤呼吸与温湿度的关系 |
3.3.1 不同林分土壤呼吸与温度的关系 |
3.3.2 不同林分土壤呼吸与湿度的关系 |
3.3.3 不同林分类型土壤呼吸与温度、湿度双因子关系 |
3.4 四种林分类型土壤呼吸各组分动态变化 |
3.4.1 不同林分土壤呼吸各组分日动态变化 |
3.4.2 四种林分土壤呼吸各组分月动态变化 |
3.5 四种林分自养呼吸贡献率月动态变化 |
3.6 四种林分土壤呼吸各组分显着性差异分析 |
3.7 四种林分土壤呼吸组分与影响因子之间的关系 |
3.7.1 不同土壤呼吸组分与温度之间的关系 |
3.7.2 不同林分土壤呼吸组分与湿度之间的关系 |
3.7.3 不同林分土壤呼吸组分与温、湿度双因子之间的关系 |
3.8 四种林分土壤总呼吸碳排放估算 |
3.8.1 不同林分土壤呼吸自养呼吸CO_2释放量估算 |
3.8.2 不同林分土壤呼吸异养呼吸CO_2释放量估算 |
3.9 林内气象要素对土壤呼吸的影响 |
3.9.1 林内光和有效辐射和土壤呼吸的关系 |
3.9.2 林内空气温度和土壤呼吸的关系 |
3.9.3 林内空气湿度和土壤呼吸的关系 |
3.9.4 林内风速和土壤呼吸的关系 |
4 讨论 |
4.1 四种林分土壤呼吸及其温湿度动态变化特征 |
4.1.1 不同林分土壤呼吸日动态变化特征 |
4.1.2 不同林分土壤呼吸月动态变化特征 |
4.1.3 不同林分土壤温、湿度月动态变化特征 |
4.1.4 不同林分土壤呼吸各组分月动态变化特征 |
4.1.5 自养呼吸贡献率动态变化特征 |
4.2 四种林分土壤呼吸与主要影响因子的关系 |
4.2.1 不同林分土壤呼吸与温度的关系 |
4.2.2 不同林分土壤呼吸与湿度的关系 |
4.2.3 不同林分土壤呼吸与温、湿度双因子的关系 |
4.2.4 不同林分土壤呼吸组分与土壤温、湿度的关系 |
4.3 四种林分土壤呼吸各组分碳释放量特征 |
5 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)马尾松细根动态及其生物量与土壤呼吸的相关性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 细根的定义 |
1.2.2 细根分解 |
1.2.3 细根生物量 |
1.2.4 细根生产和周转 |
1.2.5 土壤呼吸 |
1.2.6 土壤呼吸的组分区分 |
1.3 研究目的和研究内容 |
1.3.1 拟解决的科学问题 |
1.3.2 研究的主要内容 |
1.4 研究技术路线 |
2 马尾松细根分解特征及养分元素动态变化 |
2.1 前言 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 研究区概况 |
2.2.2 样地设置 |
2.2.3 材料和方法 |
2.2.4 数据处理和统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 细根初始N浓度含量和C:N |
2.3.2 细根分解速率和N元素残留率 |
2.3.3 细根分解速率与初始N浓度含量、AUR组分含量的线性关系 |
2.3.4 马尾松细根分解过程中根径分类法和根序分类法的比较 |
2.4 讨论 |
2.4.1 马尾松细根异速分解规律及影响因素 |
2.4.2 两种细根分类方法在细根分解过程中的比较 |
2.5 小结 |
3 细根生物量、生产和周转及其影响因素 |
3.1 前言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 研究区概况 |
3.2.2 样地设置 |
3.2.3 材料和方法 |
3.2.4 数据处理和统计分析 |
3.3 结果和分析 |
3.3.1 不同土层的温、湿度 |
3.3.2 不同土层中的马尾松细根生物量的季节性变化 |
3.3.3 不同土层的细根生物量季节性差异 |
3.3.4 相同土层细根生物量季节性差异 |
3.3.5 各径级细根生物量在不同土层随季节变化的所占总增长量的百分比 |
3.3.6 不同径级细根年均生物量、年生产量和周转率 |
3.3.7 生物量与环境因素的相关性研究 |
3.4 讨论 |
3.4.1 不同土层中的细根生物量 |
3.4.2 不同径级细根年均生物量、年生产量和周转率 |
3.4.3 土壤温度和湿度条件对细根生物量的影响 |
3.4.4 土壤有效性N与细根周转率及生物量的相关性 |
3.4.5 土壤有机碳与细根周转率及生物量之间的相关性 |
3.5 小结 |
4 细根生物量与土壤呼吸 |
4.1 前言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 样地设置 |
4.2.3 材料和方法 |
4.2.4 数据处理和统计分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 不同处理下的土壤呼吸、土壤湿度和土壤温度的季节性变化 |
4.3.2 不同处理下的土壤呼吸与土壤温度及土壤湿度的相互关系 |
4.3.3 两种处理下的土壤呼吸Q10值的比较 |
4.3.4 土壤呼吸年均碳累积释放量和地上凋落物对土壤呼吸的贡献率 |
4.3.5 细根生物量、土壤有机碳、土壤有效氮和土壤碳氮比的季节性变化 |
4.3.6 土壤呼吸与各土层细根生物量的关系 |
4.3.7 土壤呼吸与各径级细根生物量的关系 |
4.3.8 土壤呼吸与环境因子 |
4.3.9 土壤呼吸与细根生物量及环境因子的的逐步回归 |
4.4 讨论 |
4.4.1 凋落物层呼吸及影响因素 |
4.4.2 细根生物量、土壤有机碳、有效氮和碳氮比的季节性变化 |
4.4.3 土壤呼吸与细根生物量年际变化及相关性 |
4.5 小结 |
5 土壤呼吸与根系呼吸 |
5.1 前言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 研究区概况 |
5.2.2 样地设置 |
5.2.3 材料和方法 |
5.2.4 数据处理和统计分析 |
5.3 结果和分析 |
5.3.1 不同胸径马尾松水平方向和不同方位的根系生物量比较 |
5.3.2 不同胸径和不同方位马尾松细根生物量 |
5.3.3 土壤呼吸与根系及细根生物量的关系 |
5.3.4 土壤微生物群落组成和多样性 |
5.3.5 土壤微生物荧光定量检测 |
5.3.6 细根生物量和土壤呼吸与林木生长参数的关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同胸径马尾松水平方向和不同方位的根系生物量 |
5.4.2 细根生物量与林木生长参数的关系 |
5.4.3 土壤呼吸及异养呼吸的日变化 |
5.4.4 根系与细根呼吸 |
5.4.5 微生物拷贝数与异养呼吸相关性 |
5.4.6 微生物群落与异养呼吸 |
5.5 小结 |
6 结论、创新点和展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
(4)高寒草地土壤氮周转及对增温的响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 陆地生态系统氮素循环与周转 |
1.2.1.1 矿化作用 |
1.2.1.2 硝化与反硝化 |
1.2.1.3 氮素的固定 |
1.2.2 ~(15)N同位素技术研究进展 |
1.3 研究目的 |
1.4 技术路线图 |
第二章 研究区域概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 地形地质 |
2.3 气象特征 |
2.4 植被类型 |
第三章 研究方法 |
3.1 实验设计 |
3.2 样品采集 |
3.3 材料与方法 |
3.4 氮周转的测定 |
3.5 土壤基本理化性质的测定 |
3.5.1 土壤PH、含水量 |
3.5.2 土壤铵态氮、硝态氮的测定 |
3.5.3 土壤微生物碳氮、氮的测定 |
3.5.4 土壤中~(15)NH_4~+-N、~5NO_3~--N 丰度的测定 |
3.6 数据分析与处理 |
第四章 增温对不同海拔高寒草地土壤温湿度及铵态氮、硝态氮的影响 |
4.1 增温对土壤温度、湿度的影响 |
4.2 不同海拔土壤铵态氮、硝态氮对增温的响应 |
第五章 增温对高寒草地土壤氮周转的影响 |
5.1 加入标记溶液后培养期内无机氮含量以及~(15)N 原子百分超的变化 |
5.1.1 加入标记溶液后培养期内土壤铵态氮含量的变化 |
5.1.2 加入标记溶液后培养期内土壤硝态氮含量的变化 |
5.1.3 加入铵态硝酸铵标记溶液后培养期内~(15)N原子百分超的变化 |
5.1.4 加入硝态硝酸铵标记溶液后培养期内~(15)N原子百分超的变化 |
5.2 土壤氮素转化速率 |
5.2.1 模拟增温对土壤氮素总转化速率的影响 |
5.2.2 增温对土壤氮素固定速率的影响 |
5.2.3 增温对土壤N 素净转化速率影响 |
5.2.4 增温对N_2O排放的影响 |
5.3 讨论 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间的科研成果 |
(5)川西亚高山森林土壤呼吸和微生物生物量碳氮对施氮的响应(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 研究区域和研究样地概况 |
1.2 试验样地设置 |
1.3 土壤呼吸、土壤温度、土壤水分和微生物生物量的测定 |
1.4 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 土壤温湿度和pH值动态 |
2.2 土壤微生物生物量碳氮对施氮的响应 |
2.3 土壤呼吸和微生物代谢商对施氮的响应 |
2.4 相关性分析 |
2.5 土壤呼吸与土壤温湿度的关系 |
3 讨论 |
3.1 施氮对土壤微生物生物量的影响 |
3.2 施氮对土壤呼吸的影响 |
3.3 土壤微生物生物量和土壤呼吸的相互关系 |
4 结论 |
(6)海南岛橡胶林生态系统碳平衡研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 科学问题提出 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 国内外研究进展 |
2.1 森林生态系统碳平衡研究 |
2.1.1 森林生态系统碳平衡研究意义 |
2.1.2 森林生态系统碳平衡研究方法 |
2.1.3 森林生态系统碳储量的时空分布 |
2.1.4 森林生态系统碳平衡的环境响应与作用机制 |
2.2 涡度相关法及其应用 |
2.2.1 涡度相关系统基础理论 |
2.2.2 涡度相关法在森林生态系统中的应用 |
2.3 橡胶林生态系统碳平衡研究进展 |
2.4 研究述评 |
2.4.1 碳平衡研究中存在问题 |
2.4.2 涡度相关技术研究中存在问题 |
2.4.3 橡胶林碳平衡研究中的问题 |
3 研究地区自然概况 |
3.1 地理位置 |
3.2 地形与土壤 |
3.3 土地利用与覆盖变化 |
3.4 气候 |
3.5 橡胶林植被 |
4 研究方法 |
4.1 试验设计 |
4.1.1 碳储量检测试验设计 |
4.1.2 碳通量分析试验设计 |
4.2 碳储量观测与检测 |
4.2.1 生物量 |
4.2.2 土壤有机碳 |
4.2.3 凋落物 |
4.2.4 土壤呼吸 |
4.3 碳通量观测与数据处理 |
4.3.1 通量观测系统 |
4.3.2 通量数据采集 |
4.3.3 通量观测数据处理 |
4.3.4 数据计算与图形绘制 |
5 橡胶林生态系统碳储量研究 |
5.1 橡胶林生态系统植被碳储量研究 |
5.1.1 橡胶树碳储量研究 |
5.1.2 橡胶林林下植被碳储量研究 |
5.1.3 橡胶林胶乳碳储量研究 |
5.1.4 橡胶林植被碳库研究 |
5.2 橡胶林生态系统土壤有机碳蓄积研究 |
5.2.1 不同土层深度土壤有机碳质量分数 |
5.2.2 不同林龄橡胶林土壤有机碳质量分数 |
5.2.3 土壤有机碳的富集系数 |
5.2.4 橡胶林土壤不同深度容重特征 |
5.2.5 橡胶林土壤碳库研究 |
5.3 橡胶林生态系统凋落物碳研究 |
5.3.1 橡胶林凋落物组分的碳含量 |
5.3.2 橡胶林凋落物年归还量 |
5.3.3 橡胶林凋落物碳库研究 |
5.4 橡胶林生态系统NEP及其驱动机制 |
5.5 橡胶林生态系统土壤呼吸研究 |
5.5.1 橡胶林土壤呼吸日动态 |
5.5.2 橡胶林土壤呼吸月动态 |
5.5.3 橡胶林土壤呼吸组分及其年碳排放量 |
5.5.4 橡胶林土壤呼吸影响因子分析 |
5.6 本章小结 |
5.6.1 橡胶林生物量碳储量研究 |
5.6.2 橡胶林土壤有机碳蓄积及影响因子 |
5.6.3 橡胶林凋落物层碳储量及影响因素 |
5.6.4 橡胶林土壤呼吸及其影响因素 |
5.6.5 橡胶林生态系统碳收支平衡 |
6 橡胶林生态系统通量观测有效性评价 |
6.1 橡胶林生态系统湍流数据质量评价 |
6.1.1 湍流数据质量评价方法 |
6.1.2 橡胶林湍流稳态测试结果 |
6.1.3 橡胶林整体湍流特征检验结果 |
6.1.4 橡胶林湍流数据质量的等级分布 |
6.1.5 小结 |
6.2 橡胶林生态系统能量平衡闭合分析 |
6.2.1 能量平衡闭合分析方法 |
6.2.2 能量平衡分量的概况 |
6.2.3 能量平衡闭合特征 |
6.2.4 小结 |
6.3 橡胶林生态系统通量足迹与源区分析 |
6.3.1 FSAM模型简介 |
6.3.2 FSAM模型参数及计算 |
6.3.3 橡胶林盛行风向分析 |
6.3.4 橡胶林FSAM模型参数值 |
6.3.5 橡胶林盛行风方向上旳源区分布 |
6.3.6 橡胶林非盛行风方向上的源区分布 |
6.3.7 小结 |
6.4 本章小结 |
7 橡胶林生态系统碳通量研究 |
7.1 橡胶林生态系统环境因子 |
7.1.1 橡胶林生态系统气温与降水动态 |
7.1.2 橡胶林生态系统冠层光合有效辐射特征 |
7.1.3 橡胶林生态系统水汽压差变化特征 |
7.1.4 橡胶林生态系统土壤温湿度特征 |
7.2 橡胶林净生态系统交换量研究 |
7.2.1 橡胶林净生态系统交换量动态变化 |
7.2.2 橡胶林净生态系统交换量影响因素 |
7.3 橡胶林生态系统呼吸研究 |
7.3.1 橡胶林生态系统呼吸动态变化 |
7.3.2 橡胶林生态系统呼吸影响因素 |
7.3.3 生态系统呼吸与土壤呼吸 |
7.4 橡胶林生态系统生产力研究 |
7.4.1 橡胶林生态系统生产力动态变化 |
7.4.2 橡胶林生态系统生产力影响因素 |
7.5 橡胶林生态系统碳平衡及其环境响应机理 |
7.5.1 橡胶林生态系统碳平衡 |
7.5.2 橡胶林生态系统Z指数 |
7.5.3 橡胶林生态系统CUE指数 |
7.6 本章小结 |
8 讨论与结论 |
8.1 讨论 |
8.1.1 橡胶林生态系统碳平衡研究不同方法的比较分析 |
8.1.2 橡胶林碳源或汇评估 |
8.1.3 抚管措施对橡胶林碳汇的影响 |
8.2 研究结论 |
8.2.1 橡胶林生态系统碳储量研究 |
8.2.2 基于涡度相关的橡胶林生态系统通量研究 |
8.2.3 橡胶林生态系统碳通量及其环境响应 |
8.2.4 橡胶林生态系统碳平衡及其机理 |
8.3 特色与创新 |
8.4 展望 |
参考文献 |
附录 简称及含义 |
作者在读期间科研成果简介 |
论文与专着 |
软件着作权与专利 |
后记 |
(7)亚热带杉木林生态系统与大气间的碳通量研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 全球碳循环的意义 |
1.1.1 大气中的碳循环 |
1.1.2 海洋中的碳循环 |
1.1.3 生物圈中的碳循环 |
1.1.4 岩石圈中的碳循环 |
1.1.5 碳循环研究中存在的问题 |
1.2 森林生态系统碳通量研究进展 |
1.2.1 森林生态系统碳通量研究概况 |
1.2.2 森林生态系统碳通量研究方法 |
1.2.3 涡动相关理论 |
1.2.4 碳通量对环境因子的响应 |
1.2.5 涡动相关法测定中存在的问题 |
1.3 本研究的目标、思路及主要研究内容 |
1.3.1 总体目标 |
1.3.2 总体思路和技术路线 |
1.3.3 主要研究内容 |
2 研究地概况及研究方法 |
2.1 研究地概况 |
2.2 通量观测系统描述 |
2.2.1 通量观测系统概述 |
2.2.2 通量观测理论 |
2.2.3 研究方法 |
3 不同修正方法对CO_2通量观测数据的影响 |
3.1 坐标变换对CO_2通量的影响 |
3.1.1 DR |
3.1.2 TR |
3.1.3 PF |
3.2 WPL校正对CO_2通量的影响 |
3.3 FC对CO_2通量的影响 |
3.4 SC对CO_2通量的影响 |
3.5 不同修正组合对CO_2通量的影响 |
3.6 小结 |
4 会同杉木林生态系统CO_2通量观测数据质量评价 |
4.1 稳态测试和方差相似性测试 |
4.1.1 稳定态测试 |
4.1.2 方差相似性测试 |
4.1.3 综合测试 |
4.1.4 测试等级频数随时间的变化 |
4.1.5 测试等级频数随风向的变化 |
4.2 湍流谱特征分析 |
4.3 通量源区分析 |
4.4 能量平衡闭合分析 |
4.5 通量平均时间 |
4.6 小结 |
5 杉木林生态系统碳通量对环境因子的响应 |
5.1 主要气象因子的变化特征 |
5.1.1 T |
5.1.2 VPD |
5.1.3 SWC |
5.1.4 PAR |
5.1.5 降水量 |
5.2 NEE对环境因子的响应 |
5.2.1 半小时尺度 |
5.2.2 日尺度 |
5.2.3 月尺度 |
5.3 RE与环境因子的关系 |
5.3.1 日尺度 |
5.3.2 月尺度 |
5.4 GEE与环境因子间的关系 |
5.4.1 日尺度 |
5.4.2 月尺度 |
5.5 小结 |
6 杉木林生态系统碳通量变化特征 |
6.1 NEE的时间变化特征 |
6.1.1 NEE的日变化特征 |
6.1.2 NEE年变化和NEE年总量 |
6.2 RE和GEE的时间变化特征 |
6.2.1 年进程 |
6.2.2 年变化和年总量 |
6.3 小结 |
7 主要结论、创新点和研究展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(8)杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景 |
1.2.1 全球气候变化与碳循环 |
1.2.2 陆地生态系统碳循环 |
1.2.3 森林生态系统碳通量 |
1.3 陆地生态系统碳通量观测技术 |
1.3.1 微气象法 |
1.3.2 涡度相关技术的发展过程 |
1.3.3 全球通量观测网络 |
1.4 杨树人工林生态系统碳循环研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 研究目标和技术路线 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究目的 |
1.5.3 研究内容 |
1.5.4 技术路线 |
2 研究区域概况和研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 研究区地理位置 |
2.1.2 研究区自然地理气候状况 |
2.1.3 植被群落特征 |
2.2 观测系统 |
2.2.1 涡度相关系统 |
2.2.2 土壤碳通量观测系统 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 样地设置 |
2.3.2 涡度相关法研究原理 |
2.3.3 土壤碳通量研究方法 |
3 数据处理过程以及质量控制与评价 |
3.1 数据处理的主要应用理论 |
3.1.1 平面坐标拟合 |
3.1.2 WPL校正 |
3.1.3 湍流的稳态测试 |
3.1.4 u~*临界值的确定 |
3.1.5 缺失数据的插补 |
3.1.6 能量平衡分析 |
3.2 数据处理过程与质量控制 |
3.2.1 平面拟合系数的求解 |
3.2.2 10Hz数据的半小时尺度转换 |
3.2.3 数据整合和大气稳定度分析 |
3.2.4 u~*临界值的确定 |
3.2.5 数据剔除 |
3.2.6 生长季的确定 |
3.2.7 数据插补 |
3.3 能量平衡分析 |
3.3.1 能量平衡研究方法 |
4 能量平衡分析 |
4.1 半小时尺度分析 |
4.2 日尺度分析 |
4.3 讨论与小结 |
5 生态系统碳交换动态变化特征 |
5.1 NEE动态变化特征 |
5.1.1 NEE年总量和生长季总量变化 |
5.1.2 NEE月总量变化 |
5.1.3 NEE日总量变化 |
5.1.4 NEE月平均日变化 |
5.2 GEP动态变化特征 |
5.2.1 GEP年总量和生长季总量变化 |
5.2.2 GEP月总量变化 |
5.2.3 GEP日总量变化 |
5.3 生态系统呼吸动态变化特征 |
5.3.1 Re年总量和生长季总量变化 |
5.3.2 Re的月总量变化 |
5.3.3 Re的日总量变化 |
5.4 土壤呼吸动态变化特征 |
5.4.1 Rs年际变化 |
5.4.2 Rs月总量变化 |
5.4.3 RS日总量变化 |
6 生态系统碳交换对环境因子的响应 |
6.1 净生态系统碳交换对环境因子的响应 |
6.1.1 NEE与环境因子的相关性分析 |
6.1.2 NEE对PAR的响应 |
6.1.3 NEE对Ta的响应 |
6.1.4 NEE对vwc的响应 |
6.1.5 NEE对VPD的响应 |
6.2 生态系统呼吸对环境因子的响应 |
6.2.1 Re与环境因子相关性分析 |
6.2.2 Re对Ts5和vwc的响应 |
6.3 Re和Rs对Ts5和vwc两者耦合效应的响应 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.1.1 能量闭合分析 |
7.1.2 NEE的动态变化及其对环境因子的响应 |
7.1.3 Re的动态变化及其对环境因子的响应 |
7.1.4 Rs的动态变化及其对环境因子的响应 |
7.1.5 Re和Rs对Ts5和vwc的耦合响应 |
7.2 存在的问题 |
7.2.1 能量闭合问题 |
7.2.2 白天生态系统呼吸的估算 |
7.2.3 碳通量估算的尺度扩展 |
7.3 展望 |
7.3.1 通量数据处理的标准统一通量数据 |
7.3.2 国际通量网的建立以及数据的高度共享 |
7.3.3 遥感、GIS技术、碳循环模型与涡度相关法的高度融合 |
参考文献 |
个人简介 |
导师1简介 |
导师2简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(9)柳杉人工林皆伐后土壤呼吸和土壤有机碳对模拟氮沉降的响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1 文献综述 |
1.1 森林土壤碳循环在全球气候变化中的作用 |
1.2 森林采伐对土壤有机碳储量和土壤呼吸的影响 |
1.2.1 对土壤有机碳储量的影响 |
1.2.2 对土壤呼吸的影响 |
1.3 森林土壤有机碳储量和土壤呼吸对氮沉降的响应 |
1.3.1 土壤有机碳储量的响应 |
1.3.2 土壤呼吸的响应 |
1.4 森林土壤呼吸与土壤温度、水分的关系 |
1.5 存在的问题 |
2 研究内容与方法 |
2.1 研究的目的与意义 |
2.2 研究区概况 |
2.3 研究内容 |
2.3.1 土壤有机碳 |
2.3.2 土壤呼吸 |
2.4 技术路线 |
2.5 实验设计 |
2.6 样品采集、处理和测定 |
2.6.1 森林土壤样品采集与分析 |
2.6.2 森林土壤呼吸测定 |
2.7 数据的处理和分析 |
3 结果与分析 |
3.1 柳杉人工林皆伐后土壤有机碳及动态 |
3.1.1 土壤有机碳含量及动态 |
3.1.2 土壤有机碳储量及动态 |
3.1.3 土壤微生物生物量碳及动态 |
3.2 皆伐对柳杉人工林土壤呼吸影响 |
3.2.1 土壤呼吸的季节动态变化及其影响 |
3.2.2 土壤呼吸与土壤温度及含水量的关系 |
3.3 柳杉人工林皆伐后土壤有机碳对氮沉降的响应 |
3.3.1 土壤有机碳含量动态及对氮沉降的响应 |
3.3.2 土壤有机碳储量动态及对氮沉降的响应 |
3.3.3 土壤微生物生物量碳的响应 |
3.4 柳杉人工林皆伐后土壤呼吸特征及对氮沉降的响应 |
3.4.1 氮沉降下皆伐林地土壤呼吸的动态变化 |
3.4.2 土壤呼吸与土壤温度及含水量的关系 |
3.4.3 皆伐林地土壤呼吸对氮沉降的响应 |
4 结论与讨论 |
4.1 皆伐对人工林土壤有机碳储量的影响 |
4.2 皆伐对人工林土壤呼吸的影响 |
4.3 皆伐林地土壤有机碳储量对N沉降的响应 |
4.4 皆伐林地土壤呼吸对N沉降的响应 |
5 进一步研究方向 |
参考文献 |
致谢 |
(10)全球环境变化对森林土壤呼吸的影响(论文提纲范文)
1 全球变暖对土壤呼吸的影响 |
2 CO2浓度升高对土壤呼吸的影响 |
3 温度和CO2升高的土壤呼吸综合效应 |
4 N沉降对土壤呼吸的影响 |
5 森林采伐对土壤呼吸的影响 |
6 结论与展望 |
四、土壤呼吸对全球温暖化的响应(论文参考文献)
- [1]大数据时代的整合生态学研究——从观测到预测[J]. 牛书丽,王松,汪金松,夏建阳,于贵瑞. 中国科学:地球科学, 2020(10)
- [2]大别山区不同林分类型土壤呼吸异质性研究[D]. 王跃进. 安徽农业大学, 2020(04)
- [3]马尾松细根动态及其生物量与土壤呼吸的相关性研究[D]. 杨邵. 中国林业科学研究院, 2020
- [4]高寒草地土壤氮周转及对增温的响应研究[D]. 马茂. 四川师范大学, 2020(08)
- [5]川西亚高山森林土壤呼吸和微生物生物量碳氮对施氮的响应[J]. 王泽西,陈倩妹,黄尤优,邓慧妮,谌贤,唐实玉,张健,刘洋. 生态学报, 2019(19)
- [6]海南岛橡胶林生态系统碳平衡研究[D]. 吴志祥. 海南大学, 2013(12)
- [7]亚热带杉木林生态系统与大气间的碳通量研究[D]. 赵仲辉. 中南林业科技大学, 2011(05)
- [8]杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应[D]. 方显瑞. 北京林业大学, 2011(09)
- [9]柳杉人工林皆伐后土壤呼吸和土壤有机碳对模拟氮沉降的响应[D]. 鲁洋. 四川农业大学, 2009(07)
- [10]全球环境变化对森林土壤呼吸的影响[J]. 张智婷,宋新章,高宝嘉. 江西农业大学学报, 2009(02)