中国水稻土碳循环研究进展

文章首先分析了水稻土在碳循环研究中的地位和重要性，进而对我目水稻土碳循环的研究现状作了较为详尽的阐述，对其主要研究结论进行了深入的剖析。中国大而积的水稻土自1980年以来显示出有机碳库增加现象，说明水稻田对大气CO2可能产生汇效应。水耕熟化过程足有机碳的积累过程，水稻土的碳密度是早作土碳密度的2-3倍。水稻土的同碳能力与土壤的微团聚体的粒径有关。但对于水稻土中有机碳的分布和结合状态与农业管理措施、水稻土质量变化、农业生态环境变化的关系仍不清楚。因而建议就这一问题从土壤物理学、化学和生物学的相互作朋与土壤微团聚体中矿物质、有机质和微生物的相互结合关系的层面上进行多学科研究。同时提出了今后我困水稻土碳循环的重点研究方向和领域，即从整体和系统的角度来研究碳循环和平衡，从不同的时空区域来研究碳循环的过程和强度。     

封育次生马尾松(Pinus massoniana)林优势种群竞争密度效应

以退化红壤区封山育林植被恢复过程中优势种群马尾松为研究对象,研究不同恢复阶段马尾松种群竞争密度效应,并提出一个适用性更强的竞争密度效应模型.研究表明,退化红壤区植被恢复过程中优势种群马尾松竞争密度效应明显,优势种群平均胸径(D)、平均胸高断面积(S)、平均单株材积(V)、林分蓄积量 (M)与种群密度 (ρ)的竞争密度关系密切,达到极显著水平(α<0. 01);新竞争密度效应模型较前人模型描述C-D效应效果更理想,可在森林竞争密度效应研究中应用. 表 4参 19     

马尾松纯林及其与阔叶树混交林的凋落量与养分通量

在25a生马尾松林下分别套种1a生火力楠、闽粤栲、苦槠、格氏栲、青栲和拉氏栲等阔叶树种的幼苗,16a后形成郁闭的针阔混交异龄林.通过定位监测和化学分析,对上述6种混交林类型及林下未套种阔叶树的马尾松纯林的森林凋落量及养分通量进行了研究.统计结果显示,6个混交群落的年凋落量分别为7137.3kghm-2、6741.1kghm-2、8041.7kghm-2、7151.3kghm-2、7533.2kghm-2和6149.1kghm-2,而马尾松纯林的年凋落量仅3442.8kghm-2.在所有林分的凋落物组成中,枯叶占绝对优势,占凋落物总量的49.7%~71.5%,其余依次为枯枝(5.7%~26.1%)、其它组分(5.5%~17.1%)、树皮(7.7%~18.9%)和果实(0.7%~2.0%).各混交林分中来自马尾松的凋落物占50.4%~58.0%,而来自阔叶树的凋落物占42.0%~49.6%,且两者的组成存在明显差异.各林分总凋落量的季节动态呈双峰型,第1次峰值出现在2~4月份,第2次峰值出现在8、9月份.凋落物中主要养分元素的含量依林分类型、凋落物组分和凋落时间不同而异,N、P、K、Ca和Mg的含量范围依次为3.25~12.98gkg-1、0.23~0.97gkg-1、0.42~4.02gkg-1、7.34~32.57gkg-1和1.34~5.58gkg-1.不同的林分类型,凋落物中各养分元素的年通量大小均为:Ca>N>Mg>K>P.马尾松纯林中,通过凋落物的5种养分元素的年流通量为142.01kghm-2;而在林下分别套种上述6种阔叶树后,其养分年流通量依次增加到204.95kghm-2、223.93kghm-2、304.12kghm-2、288.46kghm-2、213.77kghm-2、238.05kghm-2.图3表4参13     

中国农田生态系统土壤碳库的饱和水平及其固碳潜力

在利用反硝化-分解(DNDC)模型估算中国分县农田土壤碳库及其变化量的基础上,分析中国分省农田土壤碳库的饱和水平,估算各省市自治区农田土壤的固碳潜力,比较旱田与水田固碳能力的差异。结果表明:笔者所得到的中国农田土壤碳库的饱和水平可代表在1990年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下农田土壤经过耕种后所能达到的碳含量的平衡值,为农田选择土地利用方式、耕作栽培措施和施肥方式以固定更多的碳素提供依据。在分布上,中国农田土壤碳库的饱和水平以华北地区较低,以华北地区为中心向外呈辐射状递增。在1990年的土地利用方式、耕作措施、施肥水平和气候条件不变的情况下,中国农田土壤的固碳潜力为-0.969 Pg。从单位面积的固碳潜力看,以西藏自治区最高,黑龙江省最低;从分布看,从南向北有逐渐递减的趋势。中国水田比旱田有更大的固碳能力。     

中国珍稀格氏栲林的数量特征

运用伽玛分布，对数正态分布、韦布（Weibull)分布，正态分布等4种概率分布模型对格氏栲林的乔木层、灌木层、藤本层，草本层的物种-多度关系进行拟合分析，并用多种物种多样性指标测定格氏栲林各层次数量特征。结果表明：格氏栲林群落各层次物种-多度关系均符合伽玛分布，即伽玛分布模型应用于格氏栲林物种-多度分布研究是理想的；格氏栲林物种多样性指标介于中亚热带常绿阔叶林与南亚热带季风常绿阔叶林之间，表5参20。     

东北过伐林灌木层物种多样性与林分因子的典型相关分析

研究林分特征尤其是经营上可以控制的因子对生物多样性的影响，将有助于制定合理的经营措施来维持和保护生物多样性，本文作者以我国东北过伐林区3种典型天然林类型为对象，采用典型相关分析方法，研究影响灌木层物种多样性的主要因子。结果表明：影响灌木层物种多样性的主要因子包括土壤含水率，树种多样性和林分密度；灌木层多样性组的变异被林分组第一典型变量解释的比例为68.32%,仍有31.68%的变异不能得到解释。     

A Bayesian network approach to modelling land-use decisions under environmental policy incentives in the Brazilian Amazon

ABSTRACT

Deforestation driven by agricultural expansion is a major threat to the biodiversity of the Amazon Basin. Modelling how deforestation responds to environmental policy implementation has thus become a policy relevant scientific undertaking. However, empirical parameterization of land-use/cover change (LUCC) models is challenging due to the high complexity and uncertainty of land-use decisions. Bayesian Network (BN) modelling provides an effective framework to integrate various data sources including expert knowledge. In this study, we integrate remote sensing products with data from farm-household surveys and a decision game to model LUCC at the BR-163, in Brazil. Our ‘business as usual’ scenario indicates cumulative forest cover loss in the study region of 8,000 km² between 2014 and 2030, whereas ‘intensified law-enforcement’ would reduce cumulative deforestation to 1,600 km² over the same time interval. Our findings underline the importance of conservation law enforcement in modulating the impact of agricultural market incentives on land cover change.     

Biomass and carbon budgeting of sustainable agroforestry systems as ecosystem service in Indian Himalayas

Adoption of agroforestry is paramount as a climate change mitigation and adaptation strategy. The assessment of plant biomass is crucial for understanding the vulnerability of biological systems to climate change. In the present study, agroforestry systems viz., agrisilviculture (AS), agrihorticulture (AH), agrihortisilviculture (AHS) and agrisilvihorticulture (ASH) were investigated for biomass production and carbon stock in vegetation as well as in soil in the Indian central Himalaya along the elevation i.e. E₁ (<1100 m), E₂ (1100–1400 m), E₃ (1400–1700 m), E₄ (1700–2000 m) and E₅ (>2000 m). Mean aboveground and belowground biomass were 73.9% and 26.1%, respectively, of total biomass (64.4 t ha^?1) in agroforestry systems. Fodder and/or timber trees accounted for 31% (in AHS) to 74% (in AS) of total biomass, while fruit trees accounted for 18% (in ASH) to 73% (in AH) of total biomass. The contribution of agriculture crops to total biomass fluctuated between 19% (in ASH) and 26% (in AH). Total vegetation biomass, soil carbon and total carbon density in agroforestry systems increased significantly along the elevation, with maximum biomass at elevation E₅ (32.0 t ha^?1, 64.7 t C ha^?1 and 96.7 t C ha^?1). Total biomass of vegetation among agroforestry systems differed significantly. Soil carbon stock was highest in AHS (59.5 t C ha^?1) and total carbon density (vegetation + soil) was highest in ASH (93.0 t C ha^?1). Thus, in Indian Himalayas, vegetation biomass, carbon stock, soil and total carbon (vegetation + soil) stock increased along the elevation.

Abbrviations: AG: aboveground; BG: belowground; WD: wood density; VOB: volume over bark; BEF: biomass expansion factor; AS: agrisilviculture; AH: agrihorticulture; ASH: agrisilvihorticulture; AHS: agrihortisilviculture; E: elevation; C: carbon; CO₂: carbon-di-oxide; IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change; DBH: diameter at breast height; AGBD: aboveground biomass density; BGBD: belowground biomass density; GSVD: growing stock volume density     

电催化氧化降解大气中甲醛的研究

将有机废气通过高效微孔曝气转移到液相,采用活性碳纤维作为电极,研究不同鼓气速率和不同电压对处理效果的影响.结果表明,本方法适用于低浓度高气量有机废气的处理.在实验范围内,当曝气速率为20L·h-1,外加电压为5V的条件下,处理速率最稳定.     

森林土地利用变化及其对碳循环的影响

由于人口剧增，人类活动的影响不断加大，在过去100年全球土地利用／土地覆被发生了巨大的变化。最常见的土地利用变化是由森林转变为农业用地。森林砍伐使森林生态系统地上部生物量大大减少，砍伐后作农业用地，降低了植被生产力，减少了土壤有机质的输入，增强了腐殖质的矿化作用，有机质分解速率增加，有机碳贮量随之降低，从而影响到森林生态系统的碳循环，使大量碳元素释放到大气中，引起温室效应，导致全球变暖。另一个常见的土地利用变化是植树造林和森林恢复，这一过程可以增加森林生态系统的碳储量，从而减缓大气CO2体积分数的上升。