【目的】探明光合产物供应状况对树干表面CO_2通量及其温度敏感性的影响机制。【方法】以10年生毛白杨人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,通过环剥改变林木的光合产物供应状况,连续监测环剥点上部(AG)和下部(BG)的树干表面CO_2通量(E_s)和树干温度(T_(stem))并拟合其温度敏感性(Q_(10)),同时测定AG和BG非结构性碳水化合物含量的动态变化,比较生长季和非生长季的E_s及其Q_(10)对底物变化的不同响应。【结果】1)相比于对照树木(NG),环剥处理30天后,环剥导致生长季AG的E_s升高57%和BG的E_s降低43%,但在非生长季NG、AG和BG的E_s差异不明显。2)环剥降低生长季AG和BG的可溶性糖浓度29%和15%,而非生长季环剥导致AG和BG的可溶性糖浓度分别降低15%和增加10%。3)不同季节E_s和T_(stem)均存在较好的指数函数关系,但环剥会降低AG和BG的T_(stem)对E_s变化解释率。4)环剥提高生长季和非生长季AG的温度敏感性(Q_(10))和树干基础呼吸速率(R_(15)),但却同时降低BG的Q_(10)和R_(15)。【结论】环剥阻断了光合产物的输入,从而改变树体环剥点上、下部的可溶性糖含量,最终导致环剥点上部的树干表面CO_2通量及其温度敏感性上升,而环剥点下部的树干表面CO_2通量及其温度敏感性下降。毛白杨树干表面CO_2通量及其温度敏感性对环剥的响应在不同季节(生长季和非生长季)存在明显差异。

为揭示不同时间尺度下岩溶区地下河出口CO_2通量的变化特征及其影响因素,本研究采用静态浮游箱-气相色谱法对毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量开展季节性和连续48小时昼夜监测。结果显示:水-气界面CO_2交换通量具有明显的季节性和昼夜变化特征,并且均表现为由水体向大气释放CO_2,呈现出大气CO_2源的特征。在季节性尺度上,CO_2交换通量的变化范围为90.27～406.32 mg·(m~2·h)~(-1),平均值为253.50 mg·(m~2·h)~(-1)。CO_2交换通量的季节性特征表现为雨季大于旱季。在昼夜尺度上,CO_2交换通量的变化范围为46.8～244.45 mg·(m~2·h)~(-1),平均值为137.81 mg·(m~2·h)~(-1)。CO_2交换通量的昼夜性特征表现夜晚大于白天,最高值出现在凌晨0∶00和1∶00,最低值出现在下午14∶00和15∶00。由于毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量受到诸多因素的影响。通过相关分析表明,毛村地下河出口水-气界面CO_2交换通量在季节性尺度下的主控因素为岩溶水体中碳酸的平衡系统,但是在昼夜尺度下的主控因素为局地区域环境参数。

为探明树干解剖特征对液流速度和树干表面CO2释放通量的影响,采用红外气体分析法(IRGA)原位连续测定白桦、兴安落叶松和水曲柳树干表面CO2释放通量,同时测定树干液流速度及树干温度,并采用铸型法观察其树干木质部导管和管胞解剖结构。结果表明:液流速度呈动态变化,而且3个树种液流速度的总体变化趋势相同,但不同树种液流速度差异显著,即白桦和兴安落叶松大于水曲柳;6、9月日平均液流速度白桦比水曲柳分别高38.01%和65.80%,兴安落叶松比水曲柳高82.91%和71.89%。兴安落叶松、白桦和水曲柳的树干表面CO2释放通量有显著差别,水曲柳树干的CO2释放通量远远大于白桦和兴安落叶松树干的CO2释放...

【目的】探究环境因子对毛竹林CO_2通量的影响,为亚热带典型森林碳循环模拟提供技术和理论支撑。【方法】基于浙江省安吉县山川乡2011—2014年毛竹林通量塔观测数据,采用随机森林模型对毛竹林CO_2通量进行模拟,以均方根误差(RMSE)、决定系数(R~2)和林氏调和系数(LCCC)3个指标评价模型精度,并通过计算环境因子重要性得分来分析环境因子对毛竹林CO_2通量的影响。【结果】随机森林模型能以较高精度模拟毛竹林CO_2通量,但由于2013年7和8月发生极端高温干旱,模型难以刻画这种短时、剧烈的干扰,最终导致测试阶段模型精度(R~2=0.845 5,RMSE=0.437 7 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.914 1)低于训练阶段模型精度(R~2=0.961 5,RMSE=0.005 4 mg·m~(-2)s~(-1),LCCC=0.980 1);十折交叉验证表明,随机森林模型拟合效果稳定,且模型内部参数设置合理,模型误差主要来自于输入数据;在月尺度上,环境因子对毛竹林CO_2通量影响的重要性得分表现为光合有效辐射PAR(63.332)>土壤5 cm深处温度T_S(29.932)>空气相对湿度R_H(25.839)>大气温度T_A(25.581)>空气CO_2浓度C_(CO_2)(25.095)>饱和水汽压差VPD(24.123)>风速W_S(23.504)>生态系统有效能量A_E(19.323)>土壤热通量Q_S(18.502),PAR对毛竹林CO_2通量变化影响最大,PAR、T_S和VPD对毛竹林CO_2通量的影响较显著(P

【目的】探讨受保护状态下的杭州西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量特征,为基塘湿地生态系统温室气体估算和碳氮循环研究提供科学依据。【方法】采用静态密闭箱-气相色谱法测定西溪国家湿地公园保护区内毛竹林和早竹林的土壤CO_2通量,蒸馏水浸提法与TOC-Vcp H测定土壤水溶性碳氮(WSOC和WSON)含量,氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定土壤微生物生物量碳氮(MBC和MBN)含量。【结果】2种竹林土壤CO_2通量差异明显,毛竹林土壤CO_2通量较高,全年各月土壤CO_2通量为(127.4±24.1)~(537.2±41.1)mg·m~(-2)h~(-1),早竹林土壤CO_2通量为(2.1±0.6)~(120.0±22.9)mg·m~(-2)h~(-1);毛竹林与早竹林全年土壤CO_2累积排放量分别为3 366.3和558.4 g·m~(-2)a~(-1),毛竹林土壤CO_2年累积排放量是早竹林的6倍;2种竹林土壤CO_2通量与10 cm深处土壤层温度、土壤含水量呈线性相关;毛竹林与早竹林的土壤水溶性碳含量均在8月达到最大值,分别为(348.1±25.5)和(146.1±9.9)mg·kg~(-1),均在10和12月出现最低值,分别为(202.5±28.5)和(54.9±13.8)mg·kg~(-1),土壤水溶性氮含量在2种竹林中都没有表现出特殊规律,年度波动较大;毛竹林与早竹林土壤微生物生物量碳含量峰值出现在6月,分别为(279.0±17.6)和(313.9±38.6)mg·kg~(-1),2—4月出现最低值,分别为(219.7±13.8)和(198.7±12.8)mg·kg~(-1),毛竹林各月土壤微生物生物量氮含量为(21.4±3.8)~(43.7±4.2)mg·kg~(-1),早竹林各月土壤MBN含量的波动范围比毛竹林大,为(13.9±1.4)~(57.0±10.8)mg·kg~(-1);2种竹林土壤CO_2通量与土壤水溶性碳含量显著正相关(P<0.05),与其他参数间相关性均不显著。【结论】西溪湿地基塘系统不同类型竹林土壤CO_2通量具有强烈的时间异质性,其动态受季节性水热条件和呼吸底物土壤水溶性碳变化的共同调控。基塘系统封育有利于转变原先粗犷的开垦利用方式,可减少土壤水溶性碳含量和土壤CO_2排放。

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响,本研究设计以4个不同施肥水平为主处理,以3个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象,采用封闭式静态暗箱技术,应用LI-6400型便携式光合仪(美国)在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明,施肥有利于增加土壤CO2释放量,且中氮处理水平释放量最多;土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响,土温越高,水分越大,CO2释放越多;麦田CO2交换量与小麦根系活性呈正相关。

【目的】通量塔观测的CO2通量数据具有较高的缺失比率,给通量塔数据的应用带来困难,因此,需要建立合理的插补方法对缺失数据进行插补,获取完整和可靠的CO2通量数据。本研究分析了不同参数估计窗口大小条件下基于夜间数据(NB)和基于白天数据(DB)的插补方法对CO2通量估算的影响,从而为选择最优的插补方法提供参考依据。【方法】以2011年毛竹林生态系统碳通量塔观测的净生态系统交换量、温度以及光合有效辐射为基础数据,给定不同的参数估计窗口大小,采用NB和DB插补方法对CO2通量缺失数据进行插补,以实测数据评价参数估计窗口大小对CO2通量估算的影响。【结果】参数估计窗口影响插补的波动程度随窗口增大而降低...

【目的】枝CO_2通量是林分碳释放的重要组成部分之一，研究模拟氮沉降下的华北落叶松枝CO_2通量变化，可以为氮沉降背景下的华北落叶松林分固碳增汇管理提供一定的理论依据。【方法】在2021年6-10月，以华北落叶松25年生中龄人工林和32年生近熟人工林为研究对象，设置对照（CK,0 kg/（hm~2·a））、低氮（N1,75 kg/（hm~2·a））、中氮（N2,150 kg/（hm~2·a））、高氮（N3,225 kg/（hm~2·a)) 4个强度的氮添加处理，并使用LI-8100A对枝CO_2通量进行原位监测，同时采集枝条样品以测定其氮含量。【结果】（1）华北落叶松枝CO_2通量与空气温度基本呈现出“单峰型”月变化，峰值出现在6-8月，空气温度可以分别解释2个林龄枝CO_2通量37%～82%、40%～70%的变化。（2)25年和32年生华北落叶松6-10月平均枝CO_2通量随氮添加处理强度增加都呈增大的趋势，但只在N3处理下与CK差异显著（P<0.05）。CK、N1、N2处理下，25年生枝CO_2通量均显著高于32年生（P<0.05）。除32年生的N1处理外，其余氮添加处理均降低了枝CO_2通量的温度敏感性（Q_(10)）。（3）氮添加处理显著增加了25年生枝氮含量（P<0.05),32年生枝氮含量没有显著变化（P>0.05）。2个林龄的华北落叶松枝CO_2通量与枝氮含量均存在显著的负向线性关系（P<0.01），且氮含量分别可解释25和32年生华北落叶松16%和32%的枝CO_2通量变化。【结论】枝CO_2通量受空气温度、氮添加和林龄影响，在构建华北落叶松林木碳释放模型时应考虑这3个因素。

毛白杨树皮内含物对光肩星天牛抗性的探讨王蕤，巨关升，秦锡祥（中国林业科学研究院林业研究所北京１０００９１）关键词杨树，抗性，酚酸，酚甙光启星天牛（ＡｎｏｐｌｏｐｈｏｒａｓｌａｂｒｉｐｅｎｎｉｓＭｏｔｓｈ．）对杨树危害严重，受害的树种多，涉及的地域广，...

采用箱法对栗钙土、灰钙土、粗骨土和山地灰褐土4种有代表性的干旱土壤表面CO2通量进行观测和研究。结果表明:森林土壤(粗骨土和山地灰褐土)的通量显著大于草原土壤(栗钙土和灰钙土)。干旱区土壤表面CO2通量的平均值为230.05μmol/(m2·h),变化范围为-147.27～2319.55μmol/(m2·h)。不同土壤类型之间存在差异,粗骨土(351.82μmol/(m2·h))>山地灰褐土(347.33μmol/(m2·h))>栗钙土(193.36μmol/(m2·h))>灰钙土(162.37μmol/(m2·h))。土壤表面CO2通量存在季节变化,趋势呈"S"形。9月份最高(516.79μ...

采用开放式样杆方法,对干旱土纲的4种土壤类型(栗钙土、灰钙土、粗骨土、山地灰褐土)进行土壤剖面CO2通量的观测研究,结果表明:1)在0～60cm深度范围内土壤剖面CO2通量随土壤深度的增加而增加,60cm为转折点,之后,随土壤深度的增加而减小。2)土壤剖面CO2通量平均值为660μmol/(m2·h),在-9076～16988μmol/(m2·h)范围内变化,如果土地利用/土地覆盖发生改变(0～70cm深度),将可能有254.6t/(km2·a)CO2从土壤向大气释放。3)土壤种类不同,CO2通量明显不同,森林土壤释放量大于草原土壤。4)在通量-深度曲线中,各土壤类型均出现1～2个拐点,变化原...

"十一五"时期我国六大高耗能行业单位增加值能耗累计下降超过20%,研究高耗能行业CO2排放强度的敏感因素对实现2020年节能减排目标意义重大。本文首先对投入-产出模型在研究碳排放或能耗问题中的应用进行了整体的概述,将基于投入-产出模型的敏感性分析与相关方法进行比较,明确其优越性。然后,以我国2007年投入-产出表为数据基础,建立26部门的对称投入产出表,通过敏感性分析研究了不同行业生产技术变化对高耗能行业CO2排放强度的影响深度,得出结论:电力、热力生产和供应业技术系数变化对整体高耗能行业排放强度影响最为显著;大多数高耗能行业排放强度对本行业生产技术变化最为敏感;一般而言,直接生产技术系数变化...

采用涡度相关技术,研究了主要环境因子与兴安落叶松林生态系统CO2通量的关系。结果表明:1)生长季,CO2通量表现出较显著的日变化特征,白天为碳吸收阶段,12:30—13:30 CO2通量吸收出现峰值,而夜间为碳排放阶段,昼夜CO2通量变化幅度在-1.09~0.11 mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现出较强的碳汇特征;非生长季,昼夜CO2通量变化幅度在0~0.3 mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现为碳源。2)生长季光合有效辐射(PAR)与CO2通量呈对数相关(R2=0.486 1),随PAR增强,生态系统碳汇能力增大,PAR是CO2通量的直接影响因子;非生长季CO2通量与PAR相关性...

植物遗传转化时,选用抗性基因作为标记基因,用来分析已转化植株的基因整合及表达。新霉素磷酸转移酶基因(neo)是在遗传工程中经常使用的标记基因,它对卡那霉素具有很高的抗性。作为杨树基因转化的显性选择记号,首先要将杨树不同种对卡那霉素的敏感性进行测定。本文报道了这方面研究的结果。