利用静态箱-气相色谱法,研究大兴安岭4种典型落叶松林(藓类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)在生长季主要温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放通量特征及与土壤理化性质的关系。结果表明:4种落叶松林均为CO_2的排放源,平均排放通量分别为45.88(藓类-兴安落叶松林)、38.68(杜香-兴安落叶松林)、54.54(草类-兴安落叶松林)和62.98(杜鹃-兴安落叶松林) mg·m~(-2)h~(-1)。其中杜鹃-兴安落叶松林排放通量最高,4种林型土壤CO_2排放通量均与土壤温度呈显著正相关。CH_4平均排放通量依次为0.089(藓类-兴安落叶松林)、-0.037(杜香-兴安落叶松林)、0.004(草类-兴安落叶松林)和-0.03(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),藓类-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林为CH_4的源,另2种林型表现为CH_4的汇。其中藓类-兴安落叶松林贡献了该地区95%以上的CH_4排放量。草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度存在显著相关性。藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林与土壤有机碳呈显著负相关。4种林型中仅杜鹃-兴安落叶松林土壤CH_4排放通量与5 cm深土壤含水量存在显著相关性。N_2O平均排放通量依次为0.007 3(藓类-兴安落叶松林)、0.012(杜香-兴安落叶松林)、0.009 3(草类-兴安落叶松林)和-0.0003(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),表现为N_2O的源(杜鹃除外)。不同月份N_2O排放通量研究结果显示,该地区4种林型N_2O的排放主要集中在夏末和秋季。影响N_2O排放通量的环境因子因林型而异,其中草类-兴安落叶松林与10 cm土壤温度呈显著正相关,与全氮、碱解氮和有机碳呈显著负相关;杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关性;藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林分别与土壤全氮和有机碳存在显著相关性,与土壤温度、含水量、pH值无显著相关性。

【目的】蒸散发(ET)包括蒸发(E)和蒸腾(T),是生态系统降雨(P)返回大气的最主要形式,在气候变化背景下,了解大兴安岭北部多年冻土区的寒温带兴安落叶松林的ET特征及其分配状况,有助于进一步理解北方森林对气候变化的响应模式。【方法】在2015年7月10日至8月10日期间,利用模型与野外实测的方法对寒温带兴安落叶松林蒸发(E)、蒸腾(T)及蒸散发(ET)进行研究。E包括林地蒸发(E_f)和林冠截留(E_c),而林分蒸腾总量(Ttot)则为优势木(T_d)、中等木(T_i)、劣势木(T_s)蒸腾量之和。分析

【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。

利用开路式涡动相关系统与自动气象梯度观测系统2008年12个月的观测数据,研究会同13年生杉木人工林CO2通量特征。结果表明:13年生杉木人工林生态系统CO2通量日变化存在明显的季节差异,晴天平均碳汇持续时间表现为夏>春>秋>冬,平均日较差表现为夏>秋>春>冬,最大碳汇出现时间由早到晚依次为夏、秋、春和冬;1年中,月累积碳通量除1和2月为碳源外,其他各月均表现为碳汇,碳汇最大值出现在6月(-53.0gC·m-2);13年生杉木林的年碳汇总量为-255.3gC·m-2。白天CO2通量与光合有效辐射的关系可用Michaelis-Menten模型模拟(P<0.05),但模型参数随温度而异;夜间CO2...

应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60~566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和...

【目的】对寒温带兴安落叶松林生态系统生长季碳通量及其主要环境因子进行观测研究,探明兴安落叶松林生态系统生长季碳、水、热交换特征和变异规律及其相互作用关系,为兴安落叶松生态系统碳源/汇的评估提供基础数据。【方法】在内蒙古大兴安岭地区林龄为100~120年的兴安落叶松原始林内建立观测点,采用涡度相关通量观测技术,进行生长季兴安落叶松-大气之间的CO2通量、潜热通量和感热通量以及降雨量、土壤含水率、土壤温度、气温、光合有效辐射等主要环境因子的连续观测,并进行了兴安落叶松林CO2通量与光合有效辐射、土壤温度和土壤含水率的相关性分析。【结果】兴安落叶松林CO2通量有明显的日变化规律,从06:00开始为碳...

以涡度相关技术为基础,研究了青藏高原当雄县高寒草甸生态系统2003—2005年共3个生长季的潜热通量L(E)、CO2通量F(c)和水分利用效率W(UE)的变化特征。结果表明:①该地区2004和2005年的太阳总辐射最高值可分别达到1563和1640Wm/2,瞬时净辐射最高值分别为896和925Wm/2,瞬时潜热通量最高值分别为592和597Wm/2。净辐射能量的转化形式季节变化特征明显,6—8月份,净辐射能量多用于潜热蒸发,5月和10月净辐射则多用于显热交换。就2004年5—10月份所选6个代表性晴天来说,LE占Rn的比例分别为0.355%、0.916%、0.738%、0.818%、0.609...

以三江平原丘陵区佳木斯市孟家岗林场的长白落叶松人工幼龄林（１７年生）为对象，设置５种长期、多次、不同强度的间伐试验：２次高强度间伐（Ｌ１，３５．６％～４３．４％）、２次中强度间伐（Ｌ２，２３．１％～２４．３％）、３次中强度间伐（Ｌ３，１５．３％～２３．８％）、４次低强度间伐（Ｌ４，５．８％～１７．１％）和对照（ＣＫ，历次间伐时仅移出枯立木）。通过５种处理后幼龄林生长至成熟林时（５６年生）生态系统各组分碳储量调查，结合１９７４—２０１３年历次间伐木和枯死木碳储量，从枯死木、间伐木和成熟林活立木生物量碳、土壤碳、生态系统碳分配和林分累计固碳量方面，评价长期间伐对落叶松人工林碳储量的影响。间伐不仅能．．．

采用静态箱-气相色谱法,研究小兴安岭兴安落叶松-油桦-修氏苔草沼泽林、兴安落叶松-油桦-笃斯越橘-藓类沼泽林和兴安落叶松-狭叶杜香-中位泥炭藓沼泽林生长季节土壤温室气体(CO2,N2O和CH4)排放通量的季节变化规律、季节排放量及其主控因素。结果表明:1)3种落叶松沼泽林土壤CO2排放通量均呈现夏季高(651.4～823.6mg·m-2h-1)春秋季低(233.3～310.0mg·m-2h-1)的单峰型季节变化,N2O排放通量(0.010～0.049,0.012～0.020和0.010～0.080mg·m-2h-1)分别呈现夏季>春季>秋季,春季>夏季>秋季和秋季>春季>夏季的变化规律,CH4...

研究了间伐强度对兴安落叶松林林下植物多样性和生物量的影响,为确定兴安落叶松林分的最佳采伐强度提供理论依据。以兴安落叶松林为研究对象,设置4种间伐强度(10%、20%、30%、40%)和对照的试验固定样地,对间伐5 a后各样地林下灌草多样性和生物量进行调查分析。结果表明:1)抚育间伐可以明显提高林下植物种类、Menhinick丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数,各层均以40%间伐强度最大,而生态优势度指数则呈递减趋势(P <0.05);3)综上所述,在30%～40%的间伐强度下,兴安落叶松林林下植被多样性和生物量最高,林分质量最佳。

对比分析大兴安岭未火烧、轻度火烧与重度火烧兴安落叶松瘤囊苔草湿地的植被碳储量、凋落物碳储量及土壤碳储量,揭示火烧干扰对寒温带森林湿地生态系统碳储量的短期影响规律。结果表明:兴安落叶松瘤囊苔草湿地轻度与重度火烧样地的植被碳储量(6.35和0.26kg·m-2)较未火烧样地(7.12kg·m-2)降低了10.8%和96.3%,重度火烧使其显著降低(P<0.05);轻度与重度火烧样地的凋落物碳储量(0.23和0.15kg·m-2)较未火烧样地(0.34kg·m-2)降低了32.4%和55.9%,仅重度火烧使其显著降低(P<0.05);轻度与重度火烧样地的土壤碳储量(15.46和16.33kg·m-2...

【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。

【目的】确定气候、土壤、地形、植被多样性和林分因子对兴安落叶松林碳密度变化的影响。【方法】基于大兴安岭兴安落叶松林野外调查数据，利用AMOS软件构建兴安落叶松林碳密度与影响因子间的结构方程模型，确定影响兴安落叶松林碳密度变化的主要影响因子；基于主成分和相关分析，建立主要影响因子与林分碳密度变化的关系。【结果】林分因子和植被多样性对乔木、灌木层的碳密度变化为正影响,气候、土壤和地形对乔木、灌木层的碳密度变化为负影响；除植被多样性对草本层的碳密度为正影响外，其余的影响因子均对草本层的碳密度为负影响。气候对兴安落叶松林碳密度变化的影响最大，其对乔木、灌木和草本层的碳密度的总影响系数分别是-0.814、-0.386、-0.486，直接影响系数分别是-0.77、-0.48、-0.43，间接影响系数分别是-0.044、0.091、-0.056。根据气候与兴安落叶松林碳密度的量化关系，得出林分碳密度随气候变量的增加而减少。【结论】兴安落叶松林碳密度变化主要受到气候变量的制约，而林分因子对林分碳密度变化影响最小。今后在研究林分碳密度变化时，要考虑气候因素的影响。在应对未来气候变化背景下，深入理解森林植被碳密度的动态变化及其与气候变化之间的耦合作用有着重要的指导意义。