臭氧对几种楠木气体交换参数的影响

为研究不同臭氧处理对刨花楠(Machilus pauhoi)、桢楠(Lindera setchuenensis)、闽楠(Phoebe bournei)、宜昌楠(Phoebe chekiangensis)和红楠(Machilus thunbergii)光合特性的影响,在中国科学院千烟洲生态试验站开展开顶式气室(open-top chambers,OTCs)熏气实验,测定了4种臭氧环境下不同楠木的气体交换参数:净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Cond)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr),并对结果进行统计分析.结果表明,臭氧胁迫改变了所有供试植物的Pn、Cond变化趋势,不同楠木表现出不同的反应.臭氧对光合作用的影响随着臭氧浓度、处理时间、季节因素的不同呈现动态变化,且并非只有抑制效果,短期内臭氧暴露甚至可以促进多数实验植物Pn达到峰值,且该值高于对照组,而且低、中浓度的臭氧处理使红楠和宜昌楠的光合作用明显增强;此外臭氧还使Pn峰值时间提前,破坏了Pn和Cond之间的正相关关系;从光合特性角度发现抗性最强的是红楠,其次闽楠,比较敏感的是宜昌楠、刨花楠和桢楠.     

三峡库区小流域土地利用结构变化及其氮素输出控制效应:以兰陵溪小流域为例

基于三峡库区兰陵溪小流域退耕还林后土地利用结构变化分析,结合2015年汛期流域氮素养分输出监测数据,利用逐步回归定量分析土地利用结构特征对氮素输出的控制效应.结果表明:1退耕还林工程小流域土地利用结构发生改变,林地、园地面积比例分别增加到76.85%和13.87%,园地多以茶园单一类型片状分布,耕地面积比例锐减至1.16%,且零星分布于林地、园地之间.2小流域部分监测点总氮浓度超过国家Ⅴ类地表水水质标准,各监测点铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和总氮(TN)输出浓度分别为0.089~0.214 mg·L~(-1)、2.925~13.203 mg·L~(-1)以及3.561~14.572 mg·L~(-1),硝态氮输出浓度占总氮比例超过80%.3集水区氮素输出浓度与园地和住宅用地极显著正相关,与林地、未利用地则成极显著负相关,住宅用地和园地类型是主要的氮素输出源.4小流域土地利用结构调整应优先增加林地,适当控制园地发展,且将住宅用地面积比例控制在5%以下,并通过林茶、林果间作等方式改变小流域部分园地单一类型片状分布格局.     

卫星遥感数据在林火排放模型中的应用

火对大气中的温室气体和气溶胶的增加有显著影响,也是植被的一个主要干扰因子.利用精确卫星火产品对中国林火排放量进行量化计算,对于制定正确的减排战略具有参考意义.采用GBA2000的研究结果,分析了不同植被区的过火区分布情况.2000年中国林地上共有8 587个过火斑块,总面积为10 773 212 hm2,其中阔叶落叶林过火面积最大,为3 674 404 hm2;其次为阔叶常绿林,过火面积为1 141 402 hm2.林火排放计算模型采用各植被带平均生物量和燃烧系数估计火烧消耗的生物量和计算森林燃烧释放的温室气体量.我国2000年林火释放CO2 688 Tg,CO和CH4分别为57 Tg和4 Tg.计算精度取决于森林火灾面积、土地类型图、燃烧效率和排放因子.由于采用的卫星火产品没有对中国区域进行精度评估,据此统计的森林过火区有误差.如果采用更精确的卫星遥感数据,将提高林火释放模型的计算精度.     

海南岛热带山地雨林林隙体系和阶段更新

林隙是热带林生态系统中许多树种的重要更新生态位。本文运用精确的林隙构图调查方法分析海南岛热带山地雨林中林隙干扰体系、林隙阶段更新、树木物种多样性与林隙的关系。海南岛热带山地雨林中多数林隙由2~3个林隙形成木创造,林隙形成木主要来源于强风过后的折干和根拔。林隙周边树木成为林隙形成木的概率高于郁闭林中的冠层树木。扩展林隙和冠层林隙的平均面积分别为257和113 m2,最大面积分别为540和353 m2,最小面积分别为101和26 m2。林隙面积显著影响幼苗和幼树的物种丰富度和密度,但大树没有影响。物种丰富度和香农-维纳多样性指数随林隙面积增加而提高,然而林隙中每平方米的物种数量和单位个体的树种数量随林隙面积的增加而下降。图3表2参44     

综合治理前后兰陵溪小流域生态系统健康格局与动态

兰陵溪小流域是三峡库区的典型小流域,其生态建设具有重要的战略地位和示范效应。基于生态系统结构、功能、适应力和社会价值研究的小流域健康状况评估,可为生态系统管理决策提供理论依据。利用遥感数据和实地调查数据建立基于Fishnet网格的兰陵溪小流域健康评价数据库,选用压力 状态 响应评价模型和层次分析法构建小流域生态系统健康评价指标体系,并对2002～2009年小流域生态健康进行评价,分析兰陵溪小流域生态系统健康状况的时空变化规律。从压力、状态、响应等3个方面选择12个指标构建了小流域健康评价指标体系,包括外界对小流域生态系统的干扰程度、小流域自身状态及响应指标,且健康评价数据可选用调查统计数据和遥感数据,具有较强的系统性和可操作性;随海拔的上升,人口密度减小和森林植被覆盖度提高,健康指数明显升高。因此,在兰陵溪小流域内海拔较高、森林植被覆盖度高、人类活动少的西南部健康评价综合指数明显高于海拔低、森林植被较少、人口密度大的东北部及中部河谷区域;在2002～2009年,小流域生态系统健康状况好转的网格数占总数的94444%,健康指数平均值从0531提高到0781;兰陵溪小流域生态系统健康状况的改善主要得益于土壤侵蚀强度的降低和生态弹性指数的提升,两者对提高健康指数的贡献率分别达到40887%和23153%。在水土流失严重区域,通过综合治理,特别是林业生态工程的实施,优化土地利用方式、提升生态系统的弹性和服务功能,可以大幅度改善小流域健康状况     

海南岛三种低海拔热带林的生物量变化规律

利用样地调查资料并结合生物量模型,分析了海南岛三种低海拔热带林生物量及其随群落特征的变化规律。结果表明：热带低地雨林总生物量（409Mg/hm²）高于热带季雨林（205Mg/hm²）和转化季雨林（176Mg/hm²）,而热带季雨林具有最高的落叶物种及最低的常绿物种生物量。总生物量在DBH≥40cm径级内热带低地雨林最高,1～10cm径级内热带季雨林最高,10～40cm径级内三种群落无显著差异。热带季雨林中落叶物种生物量在所有径级中均为最高,但常绿物种生物量除第1～10cm径级外均为最低。三种群落在下层（H＜5m）和中层（5≤H＜15m）总生物量上没有差异,但热带低地雨林在上层（H≥15m）总生物量最高。热带季雨林在上、中层中均具有最高的落叶物种生物量及最低的常绿物种生物量。     

三峡库区不同退耕还林模式水土流失特征及其影响因子

三峡库区为国家水土保持重点防治区,土地利用/覆盖变化（LUCC）与水土流失的关系已成为水土流失治理研究的关注重点之一,退耕还林工程的水土保持效益对于库区生态环境的建设具有重要意义。通过对库区典型退耕还林模式的水土流失的监测,分析其不同降雨条件下水土流失特征及影响因子,结果标明：（1）退耕还林后库区的水土流失问题得到了有效控制,退耕还林后各土地利用类型的年地表径流量下降了70%~95%,泥沙流失量则比农田降低了97%以上,其中乔木林和竹林对水土保持的效果最为理想;（2）退耕还林后各土地利用类型年地表径流量与降雨量呈较好的指数关系,随着降雨量的增加而增加。除农田和板栗林外,各土地利用类型年地表径流量与雨强关系不显著;（3）泥沙流失量与降雨量和降雨强度的关系均不显著;（4）各土地利用类型地表径流的80%以上,泥沙流失量的95%以上都是发生在暴雨条件下,暴雨事件成为库区水土流失的主要气候影响因素;（5）凋落物层盖度是控制退耕还林各模式地表径流的主要因素,各土地利用类型的年地表径流量均随着凋落物层盖度的增加而显著降低     

北京地区不同城镇污水处理厂堆肥污泥的营养含量和重金属污染

研究了北京地区不同城镇污水处理厂堆肥污泥(以A、B型表示)的营养含量变化和重金属污染状况.结果表明,A、B型堆肥污泥的p H、营养成分、微量元素和重金属含量因污泥来源和年份而异.其中,A型堆肥污泥不同年份的有机质平均值为203 338.0 mg·kg-1,达到了《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T 309-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T 24600-2009)中的标准要求,但未达到《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T 23486-2009)中的标准;而B型堆肥污泥不同年份的有机质平均值为298 531.5 mg·kg-1,A、B型堆肥污泥不同年份的p H平均值分别为7.1和7.2以及氮磷钾总养分(N+P2O5+K2O)平均值分别为41 111.7 mg·kg-1和65 901.5 mg·kg-1,均达到以上各城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值要求.除了Hg、Ni含量存在超标现象外,A、B型堆肥污泥中的重金属含量均低于我国最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》中A级污泥的标准限值.总体而言,北京地区不同城镇污水处理厂堆肥污泥在今后的农用、土地改良以及园林绿化处置中,存在潜在的Hg、Ni环境污染状况,须优先关注.     

三峡库区兰陵溪小流域径流氮磷输出及其降雨径流过程特征

以三峡库区兰陵溪农林复合系统小流域为研究对象,对小流域氮磷流失量及其浓度进行连续监测,结合丰水期次降雨分析径流氮、磷输出变化特征及其响应过程.结果表明:(1)小流域雨季径流总量为50.92×10~4m~3,输出总氮载荷为52.43kg·hm~(-2),其中以硝态氮(30.26 kg·hm~(-2))和颗粒态氮(21.61 kg·hm~(-2))为主体,输出总磷为0.10 kg·hm~(-2);(2)降雨量分布具有阶段性特征,丰水期强降雨是土壤养分输出的主要驱动,其降雨径流贡献了雨季88%的总氮和90%的总磷流失;(3)小流域土壤养分氮、磷主要经由降雨形成地表径流过程输出,占养分总流失量的68%和74%;(4)降雨径流过程硝态氮浓度与径流量表现为负相关,养分输出主要在径流过程后期;径流的氨氮、总磷浓度与降雨量显著正相关,输出主要在径流过程前期;(5)雨季流域水体总氮浓度超标,降雨或非降雨期间均属劣Ⅴ类水质.     

除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸的影响

通过室内培养试验,分别在不同时间取样分析,采用熏蒸-提取法测定土壤微生物生物量碳,提取液中的有机碳采用总有机碳分析仪测定,提取液中的氮采用凯氏消煮法测定;采用直接吸收法滴定测定土壤呼吸作用.研究了阿特拉津、甲磺隆、丁草胺3种除草剂对土壤微生物生物量碳、氮及呼吸强度的影响,揭示了3种除草剂污染的土壤中微生物生物量碳、氮的消长过程及土壤呼吸的动态变化.研究结果显示在较高使用浓度胁迫条件下,培养前20 d 3种除草剂都明显减少土壤微生物生物量碳、氮及抑制土壤呼吸.但这种抑制效应是随着时间而变化的,20 d以后,它们对这些能表征土壤环境生态效应的生物学指标的影响随之降低.甲磺隆对微生物生物量碳、氮及呼吸作用等生物学指标的影响大于阿特拉津和丁草胺也可能与它们在土壤中的降解速率有关.