稻-麦轮作系统土壤糖酶活性对开放式CO_2浓度增高的响应

研究了稻 麦轮作系统中空气CO2 浓度增高 (2 0 0 μmol·mol-1 )对土壤蔗糖酶、木聚糖酶、纤维素酶活性及土壤氮、磷、硫含量变化的影响 .结果表明 ,与对照相比 ,种植小麦和水稻条件下FACE处理的土壤蔗糖酶活性升高 ;木聚糖酶活性在小麦的拔节期、抽穗期和成熟期以及水稻的抽穗期和成熟期显著高于对照 ;纤维素酶活性略降 .相关分析表明 ,土壤碱解态氮含量与蔗糖酶之间呈显著的线性正相关关系

电站烟气中CO_2减排新技术双重效益的研究

温室气体 ,特别是 CO2 的排放和减排问题已经引起了国际社会的极大关注。分析并借鉴化肥生产工艺 ,用氨水喷淋火电站锅炉排烟烟气来吸收 CO2 ,不仅可以达到 CO2 减排的目的 ,还可以获得优质化肥。由于在高于 60℃的环境温度下碳酸氢铵会分解为 NH+4和 HCO- 3 ,研究 HCO- 3 中重新返回大气的二氧化碳量是非常必要的 ,进而可以评估这种减排方法的应用价值。

冬季强风条件下森林冠层/大气界面开路涡动相关CO_2净交换通量的UU修正

冬季夜间负净CO2通量的发生机制及合理处置的研究对于准确估算北方森林碳代谢状态具有重要影响.通过对长白山阔叶红松林2002年11月~2003年4月开路涡动相关系统获得的CO2净交换通量及相应交换过程的分析,发现(ⅰ)夜间负CO2通量主要发生在强风速条件下;(ⅱ)强风速条件下的压力脉动及平流过程是夜间负净CO2通量主要原因,鉴于对压力脉动及平流过程与CO2净交换同步实时监测的困难,提出了可操作的强风条件下CO2净交换通量的上界摩擦风速(UU)修正方法,长白山阔叶红松林的UU=0.4m·s?1,这个修正也适用于白天;(ⅲ)UU修正解决了长白山阔叶红松林冬季夜间净交换负总量问题.

非生长季长白山红松针阔叶混交林CO_2通量特征

采用开路式涡度相关系统对长白山红松针阔叶混交林非生长季的CO2通量特征进行连续监测。结果显示:非生长季CO2通量变动范围为-0·3~0·5mg·m-2s-1;秋末与初春均为显著的释放过程,虽然气温低于生物学最低温度,但在晴朗的午间,森林仍有数小时表现为碳汇的特征;在冬季覆雪状态下,森林存在微弱的相对恒定的CO2释放,在融雪阶段有一释放高峰;土壤温度高于0℃时,净生态系统碳交换量与5cm深土壤温度呈指数相关变化。观测期间(190d),长白山红松针阔叶混交林净碳交换量为127g C·m-2,整体表现为一定强度的碳释放。

高CO_2浓度对长白山阔叶红松林主要树种的影响

组成长白山阔叶红松林的主要树种红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的幼树 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0 μl·L-1、40 0 μl·L-1的气室内两个生长季 ,以生长在 40 0 μl·L-1下的幼树为对照组 ,在各自生长条件下测定 ,高CO2 浓度下生长的红松、云杉、落叶松、大青杨、白桦、椴树、水曲柳和色木的高生长比对照组的幼树提高 10 %～ 40 % .高CO2 浓度的幼树与对照CO2 下的幼树相比各树种蒸腾速率升降不一 ,但水分利用效率均有不同程度的提高 ,不同树种的可溶性糖和叶绿素含量对高CO2 浓度反应不一 ,反映出幼树对高CO2 浓度适应的复杂性 .长期高CO2 浓度环境下生长的阔叶树对CO2 变化反应较针叶树敏感 ,供试树种均发生光合驯化现象 .

高CO_2浓度对温带三种针叶树光合光响应特性的影响

将长白山地区阔叶红松林中主要针叶树种红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0和 40 0 μmol·mol-1的气室内两个生长季 ,在各自的生长环境条件下 ,利用CI 30 1PS便携式CO2 分析系统测定针叶的光合光响应曲线 .结果表明 ,不同树种及同一树种的不同CO2浓度处理间差异明显 .比较饱和净光合速率、暗呼吸、光补偿点、光饱和点、及光能利用率 (QUE)的变化可见 ,长白落叶松为阳性树种 ,其光合作用对高CO2 浓度的适应能力较好 ,红松树种次之 ,阴性树种红皮云杉光合作用对高CO2 浓度适应能力最差 .并初步探讨了供试树种光合生理特性及其演替状况间的联系

高浓度CO_2对红松(Pinuskoraiensis)针叶光合生理参数的影响

以开顶箱内经过6个生长季高浓度CO2处理的原位土壤种植的红松幼树为实验对象,研究了500μmolmol-1CO2对针叶光合作用及相应光合参数的影响。实地条件下测定了净光合速率(PN)对光合有效辐射(PAR)及胞间CO2浓度(Ci)的响应曲线,根据光合作用的生化模型,推算出了Rubisco活性或数量限制的最大羧化速率(VCmax)和光饱和条件下由RuBP再生能力限制的最大电子传递速率(Jmax),以及表观量子产量(AQY)和最大净光合速率(Pmax)等。500μmolmol-1CO2使红松针叶的VCmax降低了4%,Jmax和Jmax/VCmax比分别增加了27%和18%,均与对照差异不显著,所以红松针叶经过6个生长季高浓度CO2处理仍未发生光合驯化。在各自生长条件下测定的PN-PAR响应曲线表明,500μmolmol-1CO2使Pmax增加了94%,AQY增加了21%,Pmax增长高于AQY和Jmax的增加比例,说明500μmolmol-1CO2使红松针叶对光的利用效率增强。500μmolmol-1CO2下的最大气孔导度(gsmax)和最大蒸腾速率(Emax)与对照比增加了一倍,与Pmax增加的幅度接近。500μmol mol-1CO2下和对照条件下的Ci/Ca比均随环境CO2浓度(Ca)增加呈非线性下降趋势,在较低Ca处(Ca≤200μmol mol-1),500μmol mol-1CO2使Ci/Ca比下降了1%~7%,较高Ca处(Ca≥300μmol mol-1),500μmol mol-1CO2使Ci/Ca比增加了5%~20%。CO2浓度变化会改变Ci/Ca比,由于气孔的调节作用,Ci/Ca比最终还是要维持在一恒定范围,且气孔对较低的CO2浓度更敏感。

高浓度CO_2对红松根际及根外土壤微生物群落结构的影响

采用DGGE(DenaturingGradientGelElectrophoresis)技术,于2003年的7~9月中旬对高浓度CO2(700和500μmo·lmol-1)处理下的红松幼苗根际和根外0~10cm土壤微生物群落结构进行了研究.结果表明,大气CO2浓度升高对红松根际和非根际土壤细菌群落结构产生了较大的影响,主要表现为部分细菌物种的出现,或原有细菌数量的丰富以及原有物种的消失或其数量被削弱的现象,但主要建群种未变.

高浓度CO_2下红松幼苗根系呼吸对土壤呼吸的贡献(英文)

本文于2003年5月至10月在长白山森林生态系统定位站内研究了高浓度CO2(500和700靘olmol-1)对红松幼苗土壤呼吸以及根系呼吸对土壤呼吸的贡献。经过4个生长季高浓度CO2的处理,利用LI-6400-09土壤呼吸室对红松幼苗土壤总呼吸和根系呼吸进行了测定。为了区分根系呼吸对土壤总呼吸的贡献,本文采用了PVC管断根法,即每种处理下将三根PVC管插入土壤中30cm以切断根系,从而终止了植物冠层对根系碳水化合物的供应。分别于6月16日、8月20日和10月8日对管内外土壤呼吸进行了测定。结果表明大气和土壤5cm温度都存在明显的日变化,但不同处理之间没有显著差别(P>0.05)。土壤总呼吸和断根土壤呼吸也有明显的日变化和季节变化。不同处理之间土壤总呼吸和断根土壤呼吸差异显著(P<0.01)。6月16日、8月20日和10月8日不同处理下土壤总呼吸和根系呼吸的贡献的平均值分别为3.26、4.78和1.47靘olm-2s-1以及11.5%、43.1%和27.9%。图5表1参38。

红松和长白松针叶暗呼吸对连续4个生长季高浓度CO_2处理的响应

以开顶箱法研究了高浓度CO2对长白山两种针叶树—红松和长白松针叶暗呼吸作用的长期影响.对两个树种连续4个生长季进行700和500μmol·mol-1CO2处理,同时设接受大气CO2浓度(约350μmol·mol-1CO2)的开顶箱为对照,在CO2处理的第2,3和4个生长季分别测定了针叶的暗呼吸速率.结果表明:CO2处理的第2个生长季,高浓度CO2下红松和长白松针叶暗呼吸速率增加,可能与碳氮含量变化有关;CO2处理的第3个生长季,高浓度CO2条件下生长的红松针叶暗呼吸速率增加,长白松针叶的暗呼吸速率下降,两树种呈不同响应主要与植株的生长速率不同有关;CO2处理的第4个生长季,红松和长白松针叶的暗呼吸速率均受高浓度CO2抑制.第3个生长季通过改变测量CO2浓度,发现高浓度CO2对长白松针叶暗呼吸作用的短期效应与长期效应呈现一致性,红松不完全相同.红松和长白松针叶的暗呼吸作用对高浓度CO2的响应与CO2处理时间及植株个体的生长发育阶段有关,暗呼吸速率的变化是CO2直接作用与长期驯化共同作用的结果,不能用短期的测定结果预测针叶暗呼吸对高浓度CO2响应的长期效应.

红松幼苗对CO_2浓度升高的生理生态反应

研究了用开顶箱控制CO2 浓度在 5 0 0和 70 0 μmol·mol-1左右时红松幼苗的生理生态反应 .结果表明 ,高浓度CO2 (5 0 0、70 0 μmol·mol-1CO2 )和对照 (对照开顶箱、裸地 )条件下 ,红松幼苗的净光合速率与气孔导度之间的变化不同 .红松幼苗在 5 0 0 μmol·mol-1CO2 条件下 ,RuBPcase活性最高 ,呈现光合上调反应 ,日平均净光合速率最大 ,叶绿素及可溶性糖含量最高 ;而生长在 70 0 μmol·mol-1CO2 的红松幼苗呈现光合下调反应 ,光合作用明显低于对照植株 ,其酶活性及物质含量均最低

开放式空气CO_2浓度增高对土壤线虫影响的研究现状与展望

大气CO2 浓度增高会对生态系统产生一系列的影响 ,这些影响在某种程度上受到土壤动物区系的调节 .本文通过论述大气CO2 浓度增高对不同类型土壤中和不同生态系统中土壤线虫产生的影响 ,阐明了用土壤线虫作为指示生物来研究生态系统变化的意义 .并提出了今后针对大气CO2 浓度增高这一现象应着重围绕土壤线虫及土壤动物区系优先开展的几方面研究 ,从而更好地指示整个生态系统的变化情况 ,为有效地管理农田生态系统提供依据 .

开放式空气CO_2浓度增高对中国稻田生态系统线虫营养类群产生的影响(英)

土壤动物在农田生态系统腐屑食物网中占有重要地位 ,它们参与土壤有机质分解、植物营养矿化及养分循环作用 .国内外许多研究表明 ,土壤动物对全球变化 ,尤其是大气CO2 浓度升高能够产生正向、中性和负向的影响 .土壤线虫是这类土壤动物的典型代表 ,因为它们在大多数土壤中分布是丰富的 ,而且营养类群是多样的 .应用自由空气CO2 浓度增高 (FACE)技术设计 3个处理水稻圈暴露在大气CO2 增高(浓度为 5 70 μmol·mol-1)条件下 ,3个对照水稻圈为环境中的CO2 浓度 (370 μmol·mol-1) .在中国无锡稻田生态系统水稻生长期内 ,本项研究监测了 0～ 5cm和 5～ 10cm土层中线虫营养类群 .研究结果显示 ,线虫总数、食细菌线虫、植物寄生线虫、杂食 捕食类线虫在取样深度和取样日期上存在显著差异 ;在整个取样日期中 ,FACE处理 5～ 10cm深度中线虫总数、食细菌线虫数量比对照中的高 ;在 0～ 5cm深度中 ,FACE处理食细菌线虫数量比对照中的高 ,而杂食 捕食类线虫数量则表现出相反的趋势 .食真菌线虫在FACE处理与对照之间也存在极显著差异 .

阔叶红松林土壤CO_2,N_2O排放和CH_4吸收的研究(英文)

为研究凋落物对CO2,N2O排放和CH4吸收的影响,从2002年9月3日到2003年10月30日,采用静态密闭箱技术对长白山阔叶红松林两种类型土壤生态系统的CO2,N2O和CH4的通量进行测定。两种土壤类型分别为表层有凋落物覆盖和没有凋落物覆盖。研究结果表明,凋落物对CO2,N2O和CH4通量有显著性影响(P<0.05)。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的日变化趋势和无凋落物样地中三种气体的日变化趋势相似,且CO2,N2O和CH4的日通量峰值都出现在18:00。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的季节变化趋势和无凋落物样地中三种气体的季节变化趋势也相似,但在一年之中,CO2和CH4的峰值出现在六月,N2O的峰值却出现在八月。研究结果还表明有凋落物样地CO2,N2O的日排放通量和年均排放通量明显大于无凋落物样地中两种气体的排放通量,但有凋落物样地的CH4日吸收通量和年均排放通量却小于无凋落物样地的CH4吸收通量。

连续两个生长季大气CO_2浓度升高对银杏希尔反应活力和叶绿体ATP酶活性的影响

近年来,随着温室气体浓度不断上升,有关CO2浓度升高对植物影响的研究已取得一定进展,但CO2浓度升高对植物光合作用的影响需要从生理生化水平上进一步深入的研究。以沈阳城市森林树种银杏(Ginkgobiloba L.)为研究对象,利用开顶式气室研究连续两个生长季大气CO2浓度升高对银杏光合特性的影响。结果表明,在大气CO2浓度为700μmol.mol-1条件下,与对照相比,第1个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率极显著增加(P<0.01),希尔反应活力极显著增大(P<0.01)、Ca2+/Mg2+-ATP酶活性显著(P<0.05)或极显著增强(P<0.01)、光合产物淀粉的含量极显著增多(P<0.01);第2生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率显著增加(P<0.05),希尔反应活力在通气60d时极显著(P<0.01)增大,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性在处理30d时显著降低(P<0.05),淀粉含量增多。与第1个生长季相比,第2个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率降低,希尔反应活力减小,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性减弱,叶绿素含量增多,淀粉含量减少。试验中出现了光合适应现象。