国家林业局948项目(2006-4-19)
- 作品数：10 被引量：225H指数：9
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- 四种温带森林土壤氧化亚氮通量及其影响因子被引量：26
- 2009年
- 以中国东北东部4种典型森林生态系统(人工红松林、落叶松林、天然次生蒙古栎林和硬阔叶林)为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法,比较其土壤N2O通量的季节动态及其影响因子.结果表明:在生长季,4种森林生态系统土壤总体上表现为大气N2O的排放源,其N2O通量大小顺序为:硬阔叶林(21.0±4.9μg.m-2.h-1)>红松林(17.6±4.6μg.m-2.h-1)>落叶松林(9.8±5.9μg.m-2.h-1)>蒙古栎林(1.6±12.6μg.m-2.h-1).各生态系统的N2O通量没有明显的季节动态,只在夏初出现排放峰值(蒙古栎林为吸收峰).4种生态系统N2O通量均与10 cm深土壤含水量呈极显著正相关,与NO3--N呈显著负相关;N2O通量对土壤温度和NH4+-N的响应出现分异:针叶林N2O通量与NH4+-N呈显著正相关,而与5 cm深土壤温度呈不相关;阔叶林与针叶林正相反.在较为干旱的2007年,土壤水分是影响4种林型土壤N2O通量的关键因子.植被类型与环境因子及氮素有效性对N2O通量的相互作用将是未来研究的重点.
- 王颖王传宽傅民杰刘实王兴昌
- 关键词：温带森林N2O通量土壤含水量土壤温度
- IBIS模型验证与东北东部森林NPP季节变化模拟研究被引量：3
- 2010年
- IBIS(Integrated Biosphere Simulator)模型是生态系统过程模型,代表着全球碳循环模拟的研究方向。基于2004和2005年帽儿山不同植被类型净初级生产力(NPP)实测数据,修改IBIS模型参数,使其更适合于我国东北东部地区NPP模拟,并从点至面展开区域范围内NPP的模拟。结果如下:IBIS模型能够较好的模拟生长季温度和降水,但对非生长季尤其是初春和冬季温度和降雨(雪)模拟不足,对不同植被类型NPP模拟误差均小于众文献,表明该模型在本区域内的适用性。NPP表现出比较明显的季节变化特征,夏季NPP是全年最高的季节,占全年NPP的53%～70%;NPP最低值出现在冬季,2004年和2005年NPP均以春季变化最剧烈。
- 刘曦国庆喜刘经伟
- 关键词：IBIS净初级生产力
- 四种温带森林土壤氮矿化与硝化时空格局被引量：64
- 2009年
- 利用PVC管原位培养连续取样法测定了东北地区4种具有代表性的森林生态系统(硬阔叶林、蒙古栎林、红松林、落叶松林)土壤氮素矿化、硝化的时间动态及氮矿化的空间分布格局。结果表明:4种森林土壤氮素矿化存在明显的时空变异。蒙古栎和红松林土壤在6月份表现出强烈的氮矿化和硝化作用,而硬阔叶林及落叶松林7月份氮素矿化强烈。4种森林生态系统上层土壤的氮净矿(硝)化率显著高于下层土壤。4种林型土壤的硝化过程在氮矿化过程中占有重要地位,其NO3--N在无机氮中的比例分别为:79.9%～91.1%(硬阔叶林)、50.7%～80.5%(蒙古栎林)、54.1%～92.0%(红松林)、63.7%～86.5%(落叶松林)。生态系统构成决定了土壤氮素的矿化能力。阔叶林和针阔混交林生态系统矿化率大于纯针叶林生态系统。硬阔叶林、红松林、蒙古栎林、落叶松林的平均净矿化率分别为:(0.58±0.01)mg.kg-1.d-1、(0.47±0.19)mg.kg-.1d-1、(0.39±0.11)mg.kg-.1d-1和(0.23±0.06)mg.kg-.1d-1。4种林型氮素矿化作用与地下5cm温度呈正相关,并受土壤表层(0～10cm)水分显著影响。土壤微生物量氮与土壤氮矿化呈显著正相关。
- 傅民杰王传宽王颖刘实
- 关键词：森林土壤氮
- 移栽自不同纬度的落叶松(Larix gmelinii Rupr.)林的春季土壤呼吸被引量：9
- 2008年
- 以往的土壤呼吸(RS)研究大多集中于生长季,而对非生长季RS的认知甚少。常见于中高纬度地区的春季土壤冻融交替是影响陆地生态系统碳循环的关键事件,是RS年内变化格局的转折期。但是春季冻融交替期间RS的动态规律及其机理过程尚缺乏了解。研究以我国北方森林的优势类型——兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)林为对象,在其自然分布区内,将地处4个纬度(处理)的8年生兴安落叶松林生态系统整体移至其分布区的南缘,以模拟气候暖化对RS及其组分的影响。在春季土壤冻融交替时期,采用红外气体分析法和根系排除法测定了移栽自不同纬度的落叶松林的RS和异养呼吸(RH)及其相关的环境因子。研究结果表明:RS与温度的耦联关系随土壤解冻进程而变化。在解冻初期和中期,RS的日进程与温度解耦联,但在土壤完全解冻后却强烈地依赖于土壤温度。从整个土壤解冻过程看,4个处理的RS和RH与土壤温度和含水量相关极显著(R2=0.569～0.743,P<0.001)。解冻的初期和中期的RS基本上来自RH组分,土壤根际呼吸(RR)到4月底才出现。RS和RH均受到实验处理、解冻时期及其交互作用的显著影响。RS和RH的平均值随着解冻的进程而增大,而且RS与RH之间的差异也随之增大。RS波动在0.50～3.30μmolCO2m-2s-1之间;而RH则波动在0.52～3.04μmolCO2m-2s-1之间。在相同气候条件下,4个处理RS有随着纬度的增加而增加的趋势,而且RS对土壤温度的响应程度也随纬度增加而增加。研究结果意味着土壤解冻期间来自纬度较高的兴安落叶松林的R对气候变暖方案的响应可能更为强烈。
- 王庆丰王传宽谭立何
- 关键词：冻融交替土壤呼吸纬度梯度
- 东北天然次生林下木树种生物量的相对生长被引量：40
- 2010年
- 以东北天然次生林下木层主要树种为研究对象,将各树种按照植株形态分为乔木型植物和典型灌木2类,利用不同函数和自变量构建单物种及混合物种2类器官生物量方程,挑选出标准误较小、拟合性较好的方程作为最佳生物量模型,比较基于不同自变量的生物量模型的优劣,分析植物生物量与个体大小的相对生长关系。结果表明:1)筛选出的各树种器官最佳生物量模型大多显著(P<0.05),且R2值大多超过0.800,方程形式以幂函数为主,少数为二次多项式、线性方程和指数方程,乔木型植物生物量均以离地面10cm处树干直径(D10)解释较理想,典型灌木的最佳生物量模型多以冠幅(CA)和冠幅乘以高度(CAH)为自变量;单物种模型与混合物种模型相比,并非所有的单物种模型都优于混合物种模型。2)引入高度变量H和主干长变量L对各树种器官生物量模型的R2值的贡献相似,但包含主干长变量的生物量模型的R2值增加较小。与单变量生物量模型相比,大多典型灌木生物量模型的R2值增加,多数乔木型植物生物量模型的R2值减小;与H相比,L并不是一个较好的预测变量。3)下木树种器官生物量与植物大小的相对生长研究再次表明相对生长关系并不唯一,乔木型植物器官生物量与D10的相对生长关系的变化范围是1.712～2.555,其中多年枝、总枝、地上部分、粗根、地下部分和个体生物量与D10的幂指数接近理论值8/3。典型灌木各器官生物量与CA和CAH的相对生长关系的范围分别是0.688～1.293和0.436～1.017,其中叶、新枝、粗根、地下部分和个体的生物量与CA接近等速生长,多年枝、总枝和地上部分与CAH接近等速生长。
- 李晓娜国庆喜王兴昌郑海富
- 关键词：林下植物温带森林
- 森林碳循环模型概述被引量：12
- 2009年
- 森林碳循环是陆地碳循环研究的重要内容,碳循环模型是进行森林生态系统碳循环机理研究和碳通量估算的重要手段.本文在总结主要碳循环模型的基础上,将森林碳循环模型归纳为斑块尺度的森林碳循环模型和区域尺度的陆地碳循环模型两大类,并评述了各类型的代表性模型及其特点,最后指出了我国森林碳循环模型研究的未来发展方向.
- 王萍
- 关键词：碳循环全球变化
- 兴安落叶松边材心材生长特征的种源效应被引量：14
- 2009年
- 以生长在相同环境条件下的7个代表不同气候地理条件(7个种源:塔河、满归、根河、新林、三站、乌伊岭、鹤北)的26年生兴安落叶松为对象,比较不同种源树木的边材/心材生长和异速生长关系,探索种源地气候条件对边材/心材生长特征的影响。结果表明:胸径(DBH)、边材宽度(SW)、边材面积(SA)、心材半径(HR)、平均边材生长速率(MSGR)等生长特征参数的种源间差异显著,其中最南种源地鹤北的生长特征参数的平均值最大,三站的平均值最小。种源也显著地影响SA、心材面积(HA)与MSGR的关系,但对其生长特征参数与DBH的异速生长关系和心边材比率(HSR)没有显著影响。SW,HR,HSR和MSGR分别与DBH呈极显著的线性关系,而SA和HA与DBH则呈极显著的幂函数关系。除了三站种源之外,种源地的年均温和年降水量都显著地影响兴安落叶松的SA和MSGR。兴安落叶松边材/心材生长特征因长期适应不同种源地的温度和降水等环境条件而发生了显著变化,这种变化主要是通过生长速率差异而不是改变其生长格局实现的。
- 鄂文峰王传宽杨传平王兴昌张全智张彦群
- 关键词：兴安落叶松种源心材边材
- 东北典型森林土壤呼吸的模拟——IBIS模型的局域化应用被引量：11
- 2010年
- 集成生物圈模拟器(IBIS)将陆地生态系统的生态学过程与相关的生物物理和生理学过程统一起来,代表了生态系统碳循环模拟模型的研究方向。将IBIS-2.6进行适当改造用于中国东北地区的6种典型森林类型(红松林、落叶松林、杨桦林、硬阔叶林、蒙古栎林和杂木林)的土壤呼吸、根际呼吸和异养呼吸估算,并以实测数据作验证。2004-2005年土壤呼吸、根际呼吸和异养呼吸年通量的模拟结果与实测值吻合较好,模拟偏差变动范围分别为:-5%-21%、-2%-16%和-16%-45%。土壤呼吸模拟值与实测值之间的差异不显著(P>0.05),两者间的相关系数以杂木林最低(0.362)、硬阔叶林最高(0.917)。除了春末夏初的土壤呼吸迅速升高过程外,模型能较好的捕捉土壤呼吸的季节动态。研究为IBIS模型的局域化应用奠定了基础,并表明经过改造的IBIS可以用于特定的森林生态系统水平的土壤呼吸模拟估测。
- 国庆喜张海燕王兴昌王传宽
- 关键词：土壤呼吸温带森林
- 东北主要树种心材与边材的生长特征被引量：30
- 2008年
- 以东北东部山区温带森林的7个主要组成树种——红松、兴安落叶松、春榆、水曲柳、胡桃楸、黄菠萝和蒙古栎为研究对象,比较分析各树种心材和边材的生长特征。结果表明:树种显著地(P<0.001)影响边材年轮数和边材宽度,红松、水曲柳、兴安落叶松、胡桃楸、春榆和黄菠萝的平均边材年轮数分别为9.6、9.5、7.9、6.8、5.0和3.9年,其平均边材宽度分别为1.96、1.27、2.55、1.06、0.72和0.46cm。被测针叶树边材宽度明显大于阔叶树。心材年轮数与形成层年龄、心材半径和边材宽度与树干去皮半径均存在着极显著的正相关关系(P<0.0001),而边材年轮数随形成层年龄的变化规律因树种而异。心材形成速率和心材起始树龄因树种而异,分别波动在0.677～1.041a-1和4.3～8.5年。随树干高度增大心材半径和木质部半径递减,边材宽度则在树干基部异常大,1～2m向上保持相对稳定。心材年轮数随树高递减,但边材年轮数的变化因树种而异,红松边材年轮数递减,落叶松先增后减,水曲柳先减后增,春榆、胡桃楸和黄菠萝的变化很小。各树种心材和边材特征的显著差异,可以反映出其生长状况、水分利用对策、物质生产等方面的差异。
- 王兴昌王传宽张全智李世业李国江
- 关键词：心材边材温带森林
- 北方和温带森林生态系统的蒸腾耗水被引量：18
- 2008年
- 北方和温带森林地处气候变化敏感的中高纬度地区,认识其蒸腾耗水过程的时空动态及其控制因子是评价和预测森林在气候系统中作用的基础.本文综述了北方和温带森林蒸腾耗水的近期研究结果,从叶片、个体和林分3个尺度综合分析了树木蒸腾耗水的变异性及其影响因子,并探讨了其中的尺度转换问题.主要结论如下:尽管相同生活型树木的蒸腾耗水量变异性较大,但针叶树的平均蒸腾耗水量在叶片和个体尺度上显著低于阔叶树,而在林分尺度上针叶林和阔叶林之间差异不显著.3个尺度上的蒸腾作用均受太阳辐射、蒸汽压亏缺、土壤含水量等环境因子的影响,且存在因子间的交互作用,但主导控制因子因时空尺度而异.单株树木蒸腾量与胸径、边材面积和树高均呈显著正相关;林分日蒸腾量最大值与叶面积指数相关显著,而生长季日蒸腾量平均值则与年降水量和年均温呈正相关.这些蒸腾速率与生物环境因子之间的关系模型和不同空间尺度之间的联系是目前森林蒸腾过程尺度转换的基础.本文还讨论了该领域研究中存在的问题和研究热点.
- 张彦群王传宽
- 关键词：温带森林蒸腾作用水分关系
