增温与土地利用变化对青藏高原高寒草甸生态系统温室气体通量影响的研究

随着青藏高原气候变暖进程及放牧压力与开垦面积的逐年加大，非常有必要评价青藏高原高寒草甸生态系统温室气体通量对气候变暖、放牧（包括粪尿斑）和开垦的响应和反馈。与此同时，我们进行了粪尿斑及开垦对土壤理化性质影响研究。本研究对于青藏高原高寒草甸C、N循环关键过程对全球变化响应的认识具有重要意义。 本文通过2年（2006-2007）增温（白天+1.2℃，晚上+1.7℃）与放牧耦合试验，在生长季观测了增温与放牧对高寒草甸生态系统温室气体通量的影响。研究初步表明，增温试验显著增加10 cm土壤温度1℃左右；在放牧频度相对较高的2007年，放牧也显著增加了土壤温度1℃左右。总体上，增温对土壤湿度的影响不显著。 增温可以促进土壤对CH4的吸收，而放牧对CH4通量影响不大或起到一定程度抑制作用。在较低放牧频度的2006年，放牧显著降低了植物-土壤系统CO2总释放量，增温促进了CO2的释放。而在放牧频度相对较高的2007年生长季，没有发现增温及放牧对土壤-植被系统CO2释放显著的影响。2006年放牧后，增温促进了高寒草甸土壤N2O的释放；2007年，增温不放牧小区N2O总通量较对照增加了24.6%，同时放牧处理也促进了N2O释放。基于土壤温度和土壤湿度的线性回归模型可以解释55%-89%的CH4通量变异，而土壤湿度较土壤温度对CH4通量影响更大。土壤温度是影响CO2和N2O通量的主要因子，通过拟合的指数型曲线，土壤温度可以分别解释43%-63%CO2通量变异与65%-81%N2O通量变异。 在2005年与2006年夏季放牧期间，对牦牛粪尿斑处理对高寒草甸CH4、CO2和N2O通量进行了观测。牛粪小区2年观测期内CH4平均通量为687 μg m-2 h-1，而尿斑和对照土壤吸收CH4（平均通量分别为-34 μg m-2 h-1和-39 μg m-2 h-1）。牛粪小区CO2在2005年和2006年观测期内累积释放量较对照分别增加了35.8%和49.7%，而牛尿小区与对照累积释放量差异不显著。牛尿与牛粪小区N2O累积释放量显著高于对照，在2005年牛尿与牛粪小区N2O累积释放量较对照分别增加了3.7和3.5倍，而在2006年分别增加了2.1和1.8倍。因此，在估算放牧高寒草甸生态系统N2O释放时，来自牛粪斑释放量是不能被忽略的。但在中等放牧强度下（1.45头ha-1 y-1），有粪尿斑覆盖的高寒草甸在观测期内全球变暖潜势较相同面积没有粪尿斑覆盖的草甸仅增加了1%。土壤水分孔隙度（WFPS）可以解释牛尿小区35%和对照小区36%CH4通量变异。土壤温度是控制CO2释放的主要因子之一，它可以解释所有处理40-75% CO2的变异。牛尿处理（34%）、牛粪处理（48%）及对照（56%）N2O时间变异则同时受土壤温度和WFPS的驱动。在观测期内，牛尿可以显著提高土壤的pH值。粪尿斑对土壤微生物量碳氮没有产生显著性影响，但在一定时段内能显著增加土壤无机氮含量。 通过在青藏高原高寒草甸开展的人工草地试验，初步探讨了不同土地利用方式（种植燕麦、开垦后闲置及自然恢复）对CO2、CH4和N2O通量，以及土壤无机氮和微生物量氮的影响。燕麦地、自然恢复草地及开垦闲置地与天然草地相比，吸收CH4的能力均表现为增强（CH4的吸收总量分别增加了31.9%、57.2%和71.0%）。由于燕麦地生物量低于天然草地与恢复草地，造成了燕麦地土壤-植被CO2释放量低于天然草地和恢复草地。而闲置地几乎没有植被覆盖，其CO2释放量显著低于天然草地。草地恢复8年后，CO2释放基本恢复到天然草地的水平。闲置地N2O总通量显著高于天然草地，较天然草地增加了60.5%。观测期内燕麦地与天然草地相比，N2O总通量增加了24.3%，但没有达到显著性水平。开垦及种植燕麦，增加了土壤硝态氮的含量，而自然恢复地、燕麦地、天然草地和闲置地在观测期内土壤铵态氮平均含量没有观察到显著性差异。燕麦地土壤微生物量氮平均含量最低（119.7 mg N kg-1），而自然恢复草地、天然草地和闲置地土壤微生物量氮差异不大。

高浓度CO_2培养条件下极大螺旋藻光抑制研究

以极大螺旋藻作为实验材料 ,研究了不同 CO2 浓度培养对螺旋藻光抑制和恢复的影响 ,结果表明由光抑制导致的光合速率下降 ,高浓度 CO2 比低浓度 CO2 培养程度小 ,在高浓度 CO2 条件下培养的极大螺旋藻 ,虽然在强光下也表现出光抑制 ,但与低浓度 CO2 相比 ,光合速率下降得较慢。这种现象在强光与弱光培养均存在 ,但强光培养时更明显。光抑制后的恢复实验表明 ,不同 CO2 浓度培养的极大螺旋藻 ,光系统 光化学活性 (Fv/Fm)在弱光下恢复较好 ,高光强、高浓度 CO2 培养的藻 ,恢复速度

高浓度CO_2对极大螺旋藻生长和光合作用的影响

以极大螺旋藻作为实验材料 ,研究了高CO2 浓度对极大螺旋藻的生长和光合作用效应 ,结果表明在高光强下 (40 0 μmolm- 2 s- 1 ) ,高浓度CO2 对其生长和光合作用有明显的影响 ,高浓度CO2 培养下 ,螺旋藻的比生长速率是低浓度CO2 培养的 1 2倍 ;而在低光强下 ,高浓度CO2 对其生长和光合作用无明显影响。两种不同CO2 浓度和光强下培养的极大螺旋藻 ,在不同的生长时期 ,分别测定其P -I曲线 ,结果表明低光强下培养的极大螺旋藻 ,在 5d、8d、1 1d ,两者的Ik、α值

灌浆期干旱对不同倍性小麦光合和产量的影响

为揭示灌浆期水分亏缺对不同倍性小麦光合特性和产量的影响,选用二倍体野生一粒、栽培一粒小麦,四倍体野生二粒、栽培二粒小麦,六倍体小麦"长武134"和"陕253"等6个小麦品种作为供试材料,通过盆栽控水方式,对不同倍性小麦旗叶净光合速率、瞬时水分利用效率和产量进行了研究。结果表明,在正常供水、轻度干旱和严重干旱3种水分处理下,不同倍性小麦旗叶净光合速率、水分利用效率和产量差异极显著。在灌浆过程中,水分亏缺对不同倍性小麦净光合速率变化趋势的影响不明显。而最大净光合速率和水分利用效率随水分胁迫的加重而减小。六倍体小麦平均最大净光合速率为22.03μmol CO2.m-2.s-1),高于二倍体和四倍体小麦。六倍体小麦平均最大水分利用效率约为7.12μmol CO2/mmol H2O,分别是四倍体和二倍体的1.63倍和2.05倍,并且在灌浆开始时就达到最大。因此,小麦长期进化过程中,六倍体小麦花后较强的光合能力和较高的水分利用效率是提高小麦产量的重要生理基础。

单株尺度气体交换观测研究

单株树木CO2和H2O交换的研究对森林生态系统碳水循环的深入理解具有重要意义，而目前尚未有使用可靠、操作简便、商品化的成熟观测系统直接应用于单株尺度气体交换观测。 本研究基于国内外常用的美国LI-COR公司生产的Li-6400便携式光合仪，自行设计制作了两套箱式气体交换观测系统：闭路箱式气体交换观测系统和开路箱式气体交换观测系统。对这两套系统进行了调试和评价后，利用这两套系统，以长白山红松针阔叶林主要优势种水曲柳（Fraxinus mandshurica）为试验材料，探讨了单株CO2和H2O交换的日变化特征，并与单叶尺度气体交换结果进行了对比分析。主要结论有： 1）本研究设计制作的闭路和开路箱式气体交换观测系统具有经济实用，适用范围广、改造方便和操作简单等特点。实现了单株树木CO2和H2O气体浓度的同时观测，且能自动采集和存储数据，能够自动监测箱体空气温度、空气相对湿度、光合有效辐射和大气压等环境因子。 2）闭路箱式气体交换观测系统密闭性较好，但在测定过程中箱内气温和相对湿度会升高，其上升速率随着外界气温的升高而增加。基于仪器响应和环境控制等方面的考虑，该系统在应用时实际观测时间为200s，除去20s的混合响应时间，使用180s的数据。该系统环境控制标准为：箱内外温差 <3℃, 箱内外相对湿度差< 10%。 3）开路箱式气体交换观测系统在测定时箱内的环境因子与箱外接近，箱内外的气温和相对湿度差异都很小，与外界气温平均相差1℃以内，相对湿度的最大差异也仅为8.53%。确定开路系统的观测时间为600s，在数据处理过程中需要出气口气体浓度数据进行延迟处理。 4）冠层不同位置叶片的气体交换速率日变化特征为：垂直方向上，由下至上三个层次叶片的平均气体交换速率表现为第三层 >第一层 >第二层；水平方向上，东西南北四个方位叶片的平均净CO2交换速率表现为南向叶>西向叶>北向叶>东向叶，而平均H2O交换速率为西向叶> 南向叶>北向叶>东向叶。不同层次和不同方位叶片的气体交换日变化曲线的走势主要与光合有效辐射PAR和饱和水汽压差VPD的日变化有关，另外还与各叶片氮含量的差异也有关系。 5）闭路和开路箱式气体交换系统对水曲柳单株气体交换速率的日变化观测表明：两套系统内的环境因子基本得到了有效控制，但开路系统优于闭路系统。两套系统测定的单株尺度气体交换速率日变化趋势与各自当天的光合有效辐射变化相同，这与单叶尺度的气体交换表现一致。另外，单株尺度的CO2交换速率与光合有效辐射存在双曲线关系，而该尺度的H2O交换速率与PAR存在线性关系

长白山阔叶红松林生产力对气候变化响应的模拟研究

本论文以长白山阔叶红松林为研究对象，观测了阔叶红松林主要树种的光合生理生态特征，建立了单叶化汁卜片的光合作用模型，上推出群落的生产力模型，采用基于干物质生产过程的模型Sim-CYCLE，模型了该生态系统对·气候变化的响应。得到主要结论如下：（1）、在不同的CO2浓度和光合有效辐射条件下，长白山阔价卜红松林主要树种净光合速率月动态规律不同；气孔导度随着瞬时光合有效辐射强度和C02浓度的增加而有下降趋势。（2）、建立的适用于阔价f一红松林的单叶化气孔导度对环境因子气温（Ta）、光合有效辐射（PAR）、饱和水汽压（VPD）的响应模型：gs＝PAR（-1.606Ta2＋118.192Ta＋1878.67）／（355.700+PAR）（-430.433+VPL），这是一个基于叶片光合机理的群落生产力模型，在模拟了长白山阔叶红松林群落生产力时取得了满意的效果。（3）、采用干物质产量理论的Sim-CYCLE模型，通过样地尺度的参数化模拟表明，长白山阔叶红松林生态系统的总初级生产力（GPP）为14.89Mgcha-1、净初级生产力（NPP）为8.22MgCha-1、净生态系统生产力困EP）为2．67MgCha-1；在CO2倍增和温度上升时碳积累在增加，净初级生产力（NPP）为9.03±1.51MgCha-1、净生态系统生产力（NEP）为2.95±0.47MgCha-1。

非粮原料燃料乙醇发酵关键技术的研究

生物质燃料乙醇是一种高度清洁的交通液体燃料，是减少温室气体排放，缓解大气污染的最佳技术选择。以非粮原料生产燃料乙醇可以在进行能源生产的同时保证粮食安全，有利于产业的可持续发展。在众多的非粮原料中，甘薯是我国开发潜力最大的生物质能源作物之一。我国占世界甘薯种植总面积和产量的90％。同时，甘薯的单位面积燃料乙醇产量远大于玉米和小麦。其成本是目前酒精中最低廉的，因此利用甘薯生产乙醇是发展生物质燃料乙醇的首要选择。目前采用薯类全原料主要采用分批发酵生产乙醇，其技术水平低，发酵强度低，一般在0.7－2.5g/（L•h），乙醇浓度低，甘薯发酵乙醇为6－8％(v/v)，能耗高，环境负荷大，污染严重。针对上述问题，本文从菌株选育、原料预处理、中试放大、残糖成分分析等方面进行研究。 为了研究乙醇发酵生产规模扩大过程中，大型发酵罐底部高压条件下，CO2对酵母乙醇发酵的影响，我们通过CO2 加压的方法进行模拟试验，研究结果表明，发酵时间随压强的升高而逐渐延长，高压CO2 对乙醇发酵效率影响不大，在0.3 MPa 以下时，发酵效率均可达到90%以上。高压CO2 对发酵的抑制作用是高压和CO2 这两个因素联合作用的结果。高压CO2 条件下，酵母胞外酶和胞内重要酶类的酶活均表现出特征性。0.2 MPa 下，酶活性的变化趋势和0.1 MPa 条件下的较为一致。而0.3 MPa 下的酶活变化趋势与0.4 MPa 下的酶活更为接近。通过全基因表达分析发现在CO2 压力为0.3 MPa 下，乙醇发酵途径中多个基因表达量下调，同时海藻糖合成酶和热激蛋白基因表达量上调。 筛选耐高温的乙醇酵母菌株能够解决糖化温度和发酵温度不协调的矛盾，实现真正意义上的边糖化边发酵。高温发酵还能够降低发酵时的冷却成本，实现乙醇的周年生产。本研究筛选出一株高温发酵菌株Y-H1，进而我们对该菌株的胞外酶和胞内乙醇代谢重要酶类的酶活性进行了分析。结果表明Y-H1 能够在40 ℃条件下正常进行乙醇发酵，发酵33h，最终乙醇浓度达到10.7%（w/w），发酵效率达到90%以上。同时发酵液最终pH 在3.5 左右，显示菌株具有一定的耐酸性能力。同时观察到40 ℃下，菌株的胞外酶和胞内乙醇代谢重要酶类的酶活性发生了变化，乙醇发酵途径中关键酶基因表达下调，而海藻糖合成酶与热激蛋白基因表达量上调，这些结果为进一步研究酵母菌耐热调控机理提供了依据。 糖蜜是一种大规模工业生产乙醇的理想原料，本研究利用选育高浓度乙醇发酵菌株结合配套的发酵稳定剂，研究了糖蜜高浓度乙醇发酵情况。结果表明采用冷酸沉淀预处理糖蜜溶液，采用分批补料的发酵方式，乙醇浓度最高达到了10.26% (w/w)，发酵时间为42 h。同时观察到在糖蜜发酵中，乙醛含量与乙醇浓度存在一定的相关性。 快速乙醇发酵对于缩短乙醇生产周期、降低乙醇生产成本、减少原料腐烂损失具有重要意义。本研究诱变和筛选得到了一株快速乙醇发酵菌株10232B。在优化后的发酵条件下，采用10L 发酵罐进行分批乙醇发酵，经过18h,乙醇的最终浓度达到88.5g/L,发酵效率93.6%，平均乙醇生产速度达到4.92 g/L/h。此菌株在保持较高乙醇生产浓度的同时，拥有快速生产乙醇的能力，适合作为快速乙醇发酵生产菌种。 由于鲜甘薯具有粘度大的特点，传统液化糖化处理很难在短时间内充分糖化原料；高粘度的醪液也难以进行管道输送，容易堵塞管路；同时，也会降低后续的乙醇发酵效率。 本文采用了快速粘度分析法对鲜甘薯糊化粘度特性进行了分析，进而对预处理条件进行了研究，在最佳预处理条件下，糖化2h 后，醪液葡萄糖值最高可达99.3，粘度4.5×104 mPa.s，而采用传统糖化工艺，醪液DE 值仅为85.8，粘度大于1.0×105 mPa.s。 此预处理方法也可用于快速糖化不加水的醪液。后续的乙醇发酵试验表明，通过此预处理方法获得的糖化醪液对乙醇发酵无负面影响。 在前期已实现了实验室水平的鲜甘薯燃料乙醇快速乙醇发酵基础上，进一步将发酵规模扩大到500L，在中试水平上对甘薯乙醇发酵进行了研究。结果表明在500L 中试规模，采用边糖化边发酵（SSF）工艺，在料液比为3∶1，发酵醪液最高粘度为6×104mPa.s 条件下，发酵37h，乙醇浓度达到了12.7%（v/v），发酵效率91%，发酵强度为2.7 g/（L•h）。与目前国内的薯类乙醇发酵生产技术水平具有明显的优越性。 为研究甘薯、木薯乙醇发酵中残糖的组成，采用了高效液相色谱—蒸发光散射检测法，对乙醇发酵残糖进行了分析。结果表明，甘薯、木薯乙醇发酵残糖均为寡聚糖，主要由葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖构成。随着发酵时间延长，寡聚糖中的葡萄糖、半乳糖、甘露糖可被缓慢的水解释放。提高糖化酶量仅在一定程度上降低残糖，过量的糖化酶反而会导致残糖增加。同时发现3, 5-二硝基水杨酸法不能准确测定甘薯、木薯乙醇发酵中的残总糖含量。进一步筛选了两株残糖降解菌株，对甘薯乙醇发酵残糖的降解利用率均达到了40%以上，而且还能显著降低发酵醪液粘度。经形态学和rRNA ITS 序列分析，确定这两株菌分别属于为木霉属和曲霉属黑曲霉组。 通过对以甘薯原料为代表的非粮原料发酵技术研究开发，以期形成乙醇转化率高，能耗低，生产效率高、季节适应性好，原料适应性广，经济性强，符合清洁生产机制的燃料乙醇高效转化技术，为具有我国特色的燃料乙醇发展模式提供技术支持。 Sweet potato is one of the major feedstock for the fuel ethanol production in China. The planting area and the yield in China take 90% of the world. Sweet potato is an efficient kind of energy crops. The energy outcome per area is higher than corn or wheat. And the manufacture cost of ethanol is the lowest, compared with corn and wheat. So sweet potato is the favorable crop for the bioethanol production in China. However, the low-level fermentation technology restricts the development of ethanol production by sweet potato, including slow ethanol production rate, low ethanol concentration and high energy cost. To solve these problems, we conducted research on the strain breeding, pretreatment, pilot fermentation test and residual saccharides analysis. To study the impact of hyperbaric condition at bottom of the large fermentor on yeast fermentation, high pressure carbon dioxide (CO2) was adopted to simulate the situation. The results showed that the fermentation was prolonged with the increasing pressure. The pressure of CO2 had little impact on the ethanol yield which could reach 90% under the pressure below 0.3 MPa. The inhibition was combined by the high pressure and CO2. Under the high CO2 pressure, the extracellular and important intracellular enzyme activities were different from those under normal state. The changes under 0.1 MPa and 0.2 MPa were similar. The changes under 0.3 MPa were closer to those under 0.4 MPa. The application of thermotolerance yeast could solve the problem of the inconsistent temperature between fermentation and saccharificaton and fulfill the real simultaneous saccharification and fermentation. And it could reduce the cooling cost. A thermotolerance strain Y-H1 was isolated in our research. It gave high ethanol concentration of 10.7%（w/w）at 40 ℃ for 33 h. The ethanol yield efficiency was over 90%. At 40 ℃, the extracellular and important intracellular enzyme activities of Y-H1 showed the difference with normal state, which may indicate its physiological changes at the high temperature. Molasses is another feedstock for industrial ethanol production. By our ethanol-tolerance strain and the regulation reagents, the fermentation with high ethanol concentration was investigated. In fed-batch mode combined with cold acid deposition, the highest ethanol concentration was 10.26% (w/w) for 42h. The aldehyde concentration in fermentation was found to be related to ethanol concentration. The development of a rapid ethanol fermentation strain of Zymomonas mobilis is essential for reducing the cost of ethanol production and for the timely utilization of fresh material that is easily decayed in the Chinese bioethanol industry. A mutant Z. mobilis strain, 10232B, was generated by UV mutagenesis. Under these optimized conditions, fermentation of the mutant Z. mobilis 10232B strain was completed in just 18 h with a high ethanol production rate, at an average of 4.92 gL-1h-1 per batch. The final maximum ethanol concentration was 88.5 gL-1, with an ethanol yield efficiency of 93.6%. This result illustrated the potential use of the mutant Z. mobilis 10232B strain in rapid ethanol fermentation in order to help reduce the cost of industrial ethanol production. As fresh sweet potato syrup shows high viscosity, it is hard to be fully converted to glucose by enzymes in the traditional saccharification process. The high-viscosity syrup is difficult to be transmitted in pipes, which may be easily blocked. Meanwhile it could also reduce the later ethanol fermentation efficiency. To solve these problems, effects of the pretreatment conditions were investigated. The highest dextrose equivalent value of 99.3 and the lowest viscosity of 4.5×104 mPa.s were obtained by the most favorable pretreatment conditions, while those of 85.8 and over 1.0×105 mPa.s was produced by traditional treatment conditions. The pretreatment could also be applied on the material syrup without adding water. The later experiments showed that the pretreated syrup had no negative effect on the ethanol fermentation and exhibited lower viscosity. The fuel ethanol rapid production from fresh sweet potato was enlarged in the 500L pilot scale after its fulfillment on the laboratory level. The optimal ratio of material to water was 3 to 1 in 500L fermentor. With low-temperature-cooking (85 ℃) using SSF, the Saccharomyces cerevisiae was able to produce ethanol 97.44 g/kg for 37h, which reached 92% of theoretical yield. The average ethanol production rate was 4.06 g/kg/h. And the maximum viscosity of syrup reached 6×104mPa.s. The results showed its superiority over current industrial ethanol fermentation. The compositions of the residual saccharides in the ethanol fermentation by sweet potato and cassava were analyzed by high performance liquid chromatography coupled with evaporative light-scattering detector. The results showed that all the residual saccharides were oligosaccharides, mainly composed of glucose, xylose, galactose, arabinose and mannose. The glucose, galactose and mannose could be slowly hydrolyzed from oligosaccharides in syrup during a long period. To increase the glucoamylase dosage could lower the residual saccharides to a certain extent. However, excess glucoamylase dosage led to more residual saccharides. And the method of 3, 5-dinitrosalicylic acid could not accurately quantify the residual total saccharides content. Two residual saccharides degrading strains were isolated, which could utilize 40% of total residual saccharide and lower the syrup viscosity. With the analysis of morphology and internal transcribed spacer sequence, they were finally identified as species of Trichoderma and Aspergillus niger.

白桦花期诱导技术的研究

在全光照(光合有效辐射尽可能保持在180μmolphotons·m-2·s-1以上)状态下,温度控制在25℃左右,湿度在60%以上,对塑料大棚中的白桦进行绞缢和CO2施肥处理,结果表明:绞缢是促进白桦提早开花的最有效措施,绞缢与对照两个水平间差异显著,绞缢开花率达38%,而对照开花率仅为2.9%。CO2施肥处理与绞缢处理之间不存在相互作用,CO2施肥不能明显使白桦提早开花。

白桦强化促进提早开花结实技术的研究

在 9年 4 2次的前期试验的基础上 ,以 1年生超级白桦苗为材料 ,通过 5项配套强化措施 (即适量CO2 浓度、适当光照强度、适时绞缢、适宜催花素喷施和适中温湿度控制 )的处理 ,实现了野外条件下 17～ 2 0年开花结实的白桦 ,2～ 3年开花结实、4～ 5年规模结实。此外 ,建立了人工生态因子全息时序监测、显示、调控集成配套系统。

Gas permeation performance of cellulose hollow fiber membranes made from the cellulose/N-methylmorpholine-N-oxide/H2O system

Cellulose hollow fiber membranes (CHFM) were prepared using a spinning solution containing N-methylmorpholine-N-oxide as solvent and water as a nonsolvent additive. Water was also used as both the internal and external coagulant. It was demonstrated that the phase separation mechanism of this system was delayed demixing. The CHFM was revealed to be homogeneously dense structure after desiccation. The gas permeation properties of CO2, N-2, CH4, and H-2 through CHFM were investigated as a function of membrane water content and operation pressure. The water content of CHFM had crucial influence on gas permeation performance, and the permeation rates of all gases increased sharply with the increase of membrane water content. The permeation rate of CO2 increased with the increase of operation pressure, which has no significant effect on N-2, H-2, and CH4. At the end of this article a detailed comparison of gas permeation performance and mechanism between the CHFM and cellulose acetate flat membrane was given. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

长白山阔叶—红松林主要树种对高浓度CO_2的响应

以长白山阔叶—红松林主要树种为材料 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度4 0 0 μmol/mol、 70 0 μmol/mol下两个生长季节 ,高浓度CO2 下生长的 8种供试树种光合速度比对照组的幼树提高 2 9 4 0 %～ 58 39%。通过对高浓度CO2 下幼树光合作用动态变化的研究 ,发现经长期在高浓度CO2 下生长的供试 8个树种均表现出随时间的延长树木叶片光合速度失去原有在高浓度CO2 下出现的光合优势

Gas permeability of a novel cellulose membrane

A novel cellulose membrane was prepared by using amine oxides as the solvent and its mechanical performance was measured. Steady-state permeation rates of carbon dioxide, hydrogen, methane, nitrogen, oxygen, argon and helium in the homogeneous dense cellulose membrane were measured in the temperature range of 298-353 K and under gas pressures up to 1 MPa. The effect of swelling on hydrophilic membrane permeability was studied in some detail on the cellulose membrane. The difference in gas permeability between the "dry" cellulose membrane and the "water-swollen" cellulose membrane was investigated, and the gas permeability between the cellulose membrane and the Cellophane was compared. In this paper, the separation performance Of CO2 over H-2 in a "water-swollen" cellulose membrane is reported for the first time and the separation factor Of CO2/H-2 can be up to 15. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

全球气候变暖与东北植被分布关系的研究

根据大气环流模型预测,到21世纪中叶,大气中CO2浓度将增加1倍,气温升高约2℃。全球气候变暖对我国东北植被的响应如下:①未来东北森林建群种的变动类型可划分为3个类群,即扩展种群、退却种群和绝灭种群。②气候变暖后,根据模型预测,植物种群将向北迁移400~700 km,向上迁移250~350 m。根据上述结论提出了适应全球气候变化的保护对策。

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%。

复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析

作为中国陆地生态系统通量观测网络(ChinaFLUX)的组成部分,利用涡度相关技术对千烟洲红壤丘陵区亚热带人工针叶林2倍和3倍冠层高度CO2等湍流通量进行了长期观测.采用谱分析、方差相似性关系和能量平衡闭合分析3种测试手段对2003年千烟洲人工林两个高度的湍流通量测定数据质量进行了分析.研究结果表明:(ⅰ)两个测定高度的三维风速,CO2,H2O和温度的功率谱在惯性子区内基本符合-2/3定律,而CO2,H2O和温度与垂直风速的协谱在惯性子区内也基本符合-4/3定律.谱分析表明大尺度运动对物质和能量传输的贡献