气象条件对长白山阔叶红松林CO_2通量的影响

利用涡动相关技术观测资料和同步的气象要素监测资料,探讨了温度、光合有效辐射和空气饱和差对长白山阔叶红松林生态系统CO2通量的影响,结果表明,白天CO2通量主要受光合有效辐射的制约,二者符合Michaelis-Menten方程,同时空气饱和差也有一定的影响,空气越干燥,光合吸收能力下降越明显,这种敏感性在6月较显著.该生态系统的暗呼吸强度主要受土壤温度的影响,二者符合指数关系,另外,土壤温度对暗呼吸的影响还与季节有关,在相同土壤温度下,4~7月的呼吸强度比8~11月的高.日净碳交换与日平均气温符合指数关系.通过CO2通量和温度,光合有效辐射的年度变化规律发现,森林生态系统碳交换的季节变化是温度和光照综合作用的结果,其中6月份碳汇强度最大,7,8月次之,全年的净碳吸收量为?184gC·m?2.

全球大气CO_2浓度升高对土壤微生物的影响

全球大气CO2浓度升高对土壤微生物生态系统的影响已引起广泛关注。本文从土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性方面对大气高浓度CO2的响应进行了综述。由于提供高浓度CO2的实验系统、所选植物材料以及土壤特性等的不同,大气CO2浓度升高对土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性的影响并未得出一致结论。但高浓度CO2对土壤微生物生态系统的影响是存在的。

森林生态系统CO_2通量研究方法与进展

介绍了森林生态系统CO2 通量研究的主要方法 :估算法、箱式法和微气象学法。其中微气象法包括空气动力学法、涡动相关法和涡动积聚法。着重介绍了涡动相关法的原理与应用 ,并对这几种研究方法分别进行了评价。最后概述了森林生态系统CO2 通量研究的进展与展望

四个生长季高浓度CO_2处理长白松的气孔响应(英文)

在长白山站以开顶箱方式对4 年生长白松连续4 个生长季进行CO2 处理,包括700 和500 μmolmol-1 高浓度CO2,以及接受空气CO2的对照箱和不扣箱的裸露地条件(约350 μmolmol-1 CO2),通过测定气孔导度(gs),ci/ca比及气孔数量等指标评价气孔对高浓度CO2的响应。气孔导度及ci/ca比的转换实验表明,在各自生长CO2下和在相同测定CO2 下进行比较时,生长在高浓度CO2 下植株的气孔导度要高于空气CO2 下对照组植株的气孔导度(除700 μmol mol-1 CO2 下的植株在生长CO2 浓度下及在350 μmol mol-1 CO2 下测定时的气孔导度低于裸地植株外)。在各自生长CO2浓度下测定时,高浓度CO2下植株的ci/ca比低于对照组植株,但在相同测定CO2浓度下比较时,却是高浓度CO2下植株的ci/ca高于对照组植株的ci/ca比。高浓度CO2下植株与对照组植株在每单位长度气孔数量上无明显差异,但高浓度CO2通过降低气孔线数使长白松当年生针叶的总气孔数量降低,并且改变了气孔在针叶上、下表面的分配模式。表4 参18。

外源糖溶液和高浓度CO_2处理对白桦叶片糖和蛋白质含量的影响(英文)

3年生白桦同时接受3种外源糖溶液(蔗糖、果糖、葡萄糖)和3种高浓度CO2(700、1400、2100μL L-1CO2)处理。处理1个月后,测定了叶片的总糖、蔗糖、果糖和蛋白质含量。结果表明:在700μL L-1和1400μL L-1 CO2下,外源糖溶液增加了叶片的可溶性糖和蛋白质含量,其中外源蔗糖的效果最好;外源糖溶液与2100μL L-1CO2结合,会抑制叶片积累总糖和蛋白质;在700μL L-1和1400μL L-1CO2下,喷施葡萄糖、果糖的叶片在蛋白质含量上没有明显差别;;同700、1400μL L-1CO2相比,除喷施果糖植株外,2100μL L-1CO2明显增加了叶片的总糖、蔗糖、果糖和蛋白质含量;;在喷施同种外源糖溶液的情况下,叶片的糖含量与CO2浓度呈正相关性。图6参7。

温带森林土壤溶液溶解性N_2O和CO_2含量特征及其影响机制

利用陶瓷头土壤溶液收集器采集2006年7月～2007年8月间长白山阔叶红松天然林不同深度(15cm和60 cm)土壤溶液,探讨应用气液萃取平衡-气相色谱法测定森林土壤溶液中溶解性气体N_2O和CO_2浓度的可行性,并利用此方法研究林地不同深度土壤溶液中两种气体含量特征及其影响机理。研究结果显示观测期内林地15 cm和60 cm深度土壤溶液中溶解性CO_2浓度的变化范围分别为5.26～10.71μg·mL~(-1)(C)和3.13～6.16μg·mL~(-1)(C),溶解性N_2O浓度的变化范围分别为2.44～13.40 ng·mL~(-1)(N)和3.23～27.98 ng·mL~(-1)(N)。阔叶红松天然林土壤溶液中溶解性CO_2和N_2O浓度均呈现出明显的季节性变化。春融后的降水促进了土壤溶液中溶解性N_2O产生,尤其在60 cm深度。与60 cm深度相比,林地15 cm深度溶液中溶解性CO_2浓度的季节性变化更明显,尤其在植物生长旺季。逐步回归分析显示,水溶性有机碳含量可以解释林地不同深度溶液中溶解性CO_2浓度变化的29%;水溶性有机氮含量可以解释林地60 cm深度溶解性N_2O浓度变化的34%。因此,水溶性有机碳和有机氮分别是长白山阔叶红松林土壤溶液溶解性CO_2和N_2O形成的重要因子。同时研究结果表明本文实验方法对于测定林地不同深度土壤溶液中溶解性N_2O和CO_2含量均有较好的适用性,连续三次萃取后所获得的气体浓度可有效反映溶液中的实际气体浓度。

小青杨组织营养品质和舞毒蛾幼虫生长对大气CO_2浓度升高的响应

利用开顶式气室研究了1年生小青杨绿叶、细根、粗根和树皮内营养成分对CO2浓度升高的响应,并检验了上树取食的舞毒蛾幼虫的生长反应。结果表明:CO2浓度升高环境下小青杨绿叶、细根、树皮和粗根中的氮含量显著降低,绿叶、树皮和粗根中的碳氮比显著增加,但细根中碳氮比增加未达到显著水平;CO2浓度升高对所有杨树组织的总碳含量均无影响;CO2浓度升高显著增加了绿叶中总可溶性糖和总非结构碳水化合物的浓度,而绿叶淀粉含量仅在部分采样日期发生显著增加,除细根可溶性糖含量在CO2浓度升高处理下降低外,根系和树皮中各碳水化合物指标的浓度均未发生显著变化;CO2浓度升高环境下2龄舞毒蛾幼虫上树取食13d后体重显著低于自然CO2浓度处理下幼虫的体重,但幼虫继续在各自的实验处理下取食11d后,体重未表现出显著性差异。大气CO2浓度升高对杨树各组织内的营养成分含量均有影响,绿叶营养品质变差可能是导致低龄舞毒蛾幼虫生长受抑制的主要原因。

一种拟南芥突变体对高浓度CO_2反应的研究

The study on the response of a mutant and a wild type of Arabidopsis to 660 μl·L -1 CO 2 and ambient CO 2 showed that under elevated CO 2,the stomatal numbers of the mutant increased,while those of the wild type decreased. The chlorophyll content and NR (nitrate reductase) activity of the mutant increased,but those of the wild type had no obvious response. The mutant was not reproductively mature after the continuous exposure to increased CO 2 for five months. The results provided evidence of plant response to the changes of atmospheric CO 2 concentration,and the clues to related studies on other plants.

影响阔叶红松林土壤CO_2排放的主要因素

采用静态封闭箱式技术对长白山阔叶红松林土壤CO2 的排放通量进行 1年的观测 ,并通过多元回归分析了土壤CO2 排放速率与 5个环境因子间的关系。结果表明 ,阔叶红松林土壤CO2 排放与表层无凋落物的土壤CO2 排放速率在测定年度内具有相同的季节变化趋势。在不同的月份中 ,以 7月份最高 ,2月份最低 ;在夏季 18∶0 0为土壤日CO2 排放的最高峰 ;土壤CO2 排放速率与 5个环境因子进行多元回归的结果显示 :林地土壤CO2 排放速率与地表温度和地下 2 0cm土壤湿度呈显著正相关。根据气象资料推算 ,阔叶红松林的年凋落物和土壤CO2排放通量分别为 2 80 4 gCO2 ·m-2 ·a-1和 3911gCO2 ·m-2 ·a-1。阔叶红松林凋落物排放CO2年通量占土壤林地CO2 排放总量的 2 8%。

在长白山生态系统中长期的高浓度CO_2熏蒸对土壤酶的影响(英文)

从1999年到2006年在中科院长白山森林生态系统定位站(42°24'N,128°28'E,海拔738m)对长期高浓度CO2,蒸对土壤酶活性的影响进行了研究。采用开顶箱(OTC)的方式对红松和长白松进行高浓度CO2处理,CO2浓度分别受控于高浓度CO2箱(500μmol·mol-1)、对照箱(370μmol·mol-1)和裸地(370μmol·mol-1)。经高浓度CO2(500μmol·mol-1),蒸8年后,土壤样品分别在2006年春季、夏季和秋季进行采集和分析。结果表明:在高CO2浓度(500μmol mol-1)条件下,转化酶活性除了红松夏季样品之外都是显著降低的;而脱氢酶活性却是增加的,但只有部分结果显著;长白松的多酚氧化酶活性都显著降低;过氧化氢酶活性在春季增加,而在其他季节均降低。总而言之,在高CO2浓度条件下,土壤酶的活性与树种有关。图2参20。

应对国际CO_2减排压力的途径及我国减排潜力分析

在分析国际气候变化谈判形势和我国面临的CO2减排压力后,综合国家发展规划与国内外科技研发进展,提出应对持续增加的国际CO2减排压力的八条途径。其中,通过改善能源结构、提高能源效率、全民节能减排、增大陆海碳汇、重视产能转移等国内途径,在实现现有国家发展规划的前提下,可在2005-2020年累计减排507.3亿吨CO2,以实际贡献回应国际压力;同时,通过参与科学讨论、增大排放份额等国际途径,以减轻国际压力,争取更多的时间和更大的回旋空间。从根本上看,应对国际CO2减排压力还要走依靠科技创新和进步的途径。

基于涡度相关技术估算植被/大气间净CO_2交换量中的不确定性

近年来,涡度相关技术的进步使陆地生态系统CO2通量的长期和连续观测成为可能。目前,涡度相关技术是全球通量观测网络(FLUXNET)测定植被/大气间CO2通量的主要技术手段,但绝大部分CO2通量观测站点都处于非典型的理想条件下,不能完全满足涡度相关技术的基本假设条件,从而导致基于涡度相关技术估算植被/大气间净生态系统CO2交换量的不确定性。系统介绍了涡度相关技术的基本假设,基本理论公式和误差的类型与特征等理论问题,重点阐述了通量测定中仪器本身的物理限制、二维和三维的气流运动、数据处理的方法和夜间通量的低估等

不同植物叶片水分利用效率对光和CO_2的响应与模拟

植物叶片水分利用效率的高低取决于气孔控制的光合作用和蒸腾作用两个相互耦合的过程,模拟水分利用效率对环境变化的响应特征和机制是理解生态系统碳循环和水循环及其耦合关系的基础。研究通过人工控制光强和CO2浓度,对叶片水分利用效率进行了研究。提出了植物水分利用效率在光强和CO2浓度共同作用下的估算模型。数据分析表明,该模型在包括C3和C4植物、草本和木本植物在内的9种植物上能很好地模拟水分利用效率对光强和CO2浓度共同作用的响应。该模型可以用于估算CO2浓度升高条件下光合速率的提高和蒸腾速率的降低对水分利用效率提

北方粳稻光合速率、气孔导度对光强和CO_2浓度的响应

以东北地区主栽的粳稻(Oryzasativavar.japonica)品种为对象,用美国LI-cor公司生产的Li-6400光合作用测定仪控制光强、CO2浓度和温度等环境条件,阐述了光合作用和气孔导度对光和CO2浓度的响应特征及其耦合关系。结果表明,光合速率随光强或CO2浓度的提高而增大,均遵循米氏响应;在不同CO2浓度下,表观量子效率随CO2浓度的提高而增大,但CO2浓度达到800μmol·mol-1以上时,表观量子效率有所减小;在不同光强下,表观羧化效率也随光的增强而增大,但光强达到1600μmol·

鼎湖山常绿针阔叶混交林CO_2通量估算

鼎湖山通量站是中国通量网络(ChinaFLUX)中4个森林站之一,采用开路涡度相关方法,对南亚热带常绿针阔叶混交林进行生态系统尺度的CO2通量长期定位观测．利用2003,2004年2整年观测资料,分析该生态系统CO2通量时间变化特征及其受环境因子的制约关系．通过坐标转换、WPL订正和质量控制后,发现本通量站存在明显的夜间泄漏问题,因此采用Michaelis-Menten模型,利用白天(PAR>1．0μmol-1Photons·m-2·s-1)湍流充分条件-F(u*>0．2m·s-1)的通量资料,逐月拟合净