茶园生态系统氟的生物地球化学循环

根据近年作者及相关研究成果,提出一般茶园（非F污染区,非高F地质背景区）生态系统F的生物地球化学循环模型,估算茶园生态系统各子系统F的库容和库之间的F流量,分析茶园生态系统F的生物地球化学特征．结果表明：1）茶园生态系统F的惰性库：调节库：活动库为239：4：1,活动库占总库容的比例高达0．41％,其比例是非常高的;2）该生态系统F的外循环是一个正平衡循环,F的收入与支出比为2：1,同时地表径流的F支出大于地下径流的F支出;3）由于茶树具有很强的从土壤摄取F的能力,摄取的F绝大部分（98％）汇集于叶上,特别是老叶上,且部分易被雨水淋出,因而通过透冠流和枯枝落叶形成很大的F流量,分别达10．5k·hm^-2·a^-1和8．5kg·hm^-2·a^-1,内循环流量达19．95kg·hm^-2·a^-1,为活动库库容的3．6倍,使活动库具有很高的更新速率;4）茶园生态系统F的生物地球化学循环伴随着系统中F的活化、有机化和生物积累过程．     

茶园生态系统铝的生物地球化学循环

根据近年作者及国内相关研究数据,分析茶园生态系统中各子系统Al的库容、循环流量和速率,提出茶园生态系统Al的生物地球化学循环模型.生态系统Al的惰性库、调节库和活动库之比为10 000∶200∶1;Al的内外循环量都很大,分别达51.89 kg.hm-2.a-1和33.48kg.hm-2.a-1;调节库和活动库Al的周转速率非常快,年更新率分别达0.34%和55.48%,体现了其他生态系统所没有的特别高的Al循环特征;茶园Al循环导致了土壤的加速酸化、无机态Al向有机结合态Al的转化和生态系统中有机结合态     

茶园生态系统铝的生物地球化学循环

根据近年作者及国内相关研究数据,分析茶园生态系统中各子系统Al的库容、循环流量和速率,提出茶园生态系统Al的生物地球化学循环模型.生态系统Al的惰性库、调节库和活动库之比为10 000∶200∶1;Al的内外循环量都很大,分别达51.89 kg.hm-2.a-1和33.48kg.hm-2.a-1;调节库和活动库Al的周转速率非常快,年更新率分别达0.34%和55.48%,体现了其他生态系统所没有的特别高的Al循环特征;茶园Al循环导致了土壤的加速酸化、无机态Al向有机结合态Al的转化和生态系统中有机结合态Al的不断积聚.     

干旱半干旱地区草原灌丛荒漠化及其生物地球化学循环

干旱和半干旱地区草地生态系统木本植物入侵及其导致的草原灌丛化已经成为全球范 围普遍发生的现象, 是草地沙化和荒漠化的一个重要标志。干旱生态系统中, 此种类型的植被变 化将对区域和全球生物地球化学循环产生显著影响。过度放牧、区域气候干旱化和自然火过程是 导致灌丛入侵和发展的主要控制因子。草原灌丛化过程中, 草地生态系统分布较为均匀的土壤养 分及相关元素在水平和垂直方向发生分异, 关键生命元素C、N、P 、S 生物地球化学循环的变化 将对全球气候变化产生显著作用。全球气候变化与草原灌丛荒漠化之间存在潜在的反馈机制, 人 类扰动的影响将使这种反馈作用变得更加迅速和灵敏。     

干旱半干旱地区草原灌丛荒漠化及其 生物地球化学循环

干旱和半干旱地区草地生态系统木本植物入侵及其导致的草原灌丛化已经成为全球范 围普遍发生的现象, 是草地沙化和荒漠化的一个重要标志。干旱生态系统中, 此种类型的植被变 化将对区域和全球生物地球化学循环产生显著影响。过度放牧、区域气候干旱化和自然火过程是 导致灌丛入侵和发展的主要控制因子。草原灌丛化过程中, 草地生态系统分布较为均匀的土壤养 分及相关元素在水平和垂直方向发生分异, 关键生命元素C、N、P 、S 生物地球化学循环的变化 将对全球气候变化产生显著作用。全球气候变化与草原灌丛荒漠化之间存在潜在的反馈机制, 人 类扰动的影响将使这种反馈作用变得更加迅速和灵敏。     

稀土元素的环境生物地球化学循环研究现状

本文对稀土元素在农用领域的研究进展及其在土壤、水体和植物中的分布、迁移与归宿特征作一系统总结,并对该领域的发展趋势进行了简要的说明。随着自然和人为因素造成的环境中稀土元素的增加,进而产生对生态环境和人类健康的影响,已引起全社会的关注。土壤中稀土元素的存在形态是生态环境效应和生物利用性的的重要参量。目前的实验结果在不同地区和不同土壤剖面中稀土元素的存在形态不尽相同,推测主要与其母质的组成及所处气候等环境条件相关。最近国际上已对稀土元素的水化学过程进行了较广泛的研究,水体中稀土分布受水体的化学参量（如pH, 有机质等）和水化学过程影响,含量高低与人为活动有直接关系。植物中稀土元素的分布通常与土壤中稀土的含量多少相一致,在外施稀土的条件下,在施用后短期内稀土在各器官分布与施用部位密切相关,目前对植物体内稀土元素存在位置和赋存状态的实验结果差别明显,对植物中稀土元素的超富集机理不清等问题尚待进一步探究。     

空间分析与生物地球化学循环:西藏林周县大骨节病患病村与非患病村的比较研究

西藏林周县是我国大骨节病(KBD)患病较为严重的地区之一,本文将林周县作为研究区,通过使用地理探测器(GeoDetector)量化分析KBD患病率风险因子的影响,并使用环境化学方法验证空间分析结果。通过对10个潜在影响因子的分析以及对当地KBD患病村和非患病村的土壤-水-粮食-人这一生物地球化学循环的环境化学分析,结果表明:(1)林周县KBD由一组多重且交互作用的环境影响因子共同作用影响,其中最重要的控制因子是地层因子;(2)所有环境介质(土壤、水、谷物)及人体组织中的硒元素浓度在KBD患病区均低于非患病区;(3)当地居民对硒和铬的摄入严重不足,尤其是KBD患病村中居民硒元素平均日摄入量(ADD)大约仅为世界卫生组织(WHO)建议的成人基本摄入量下限的4%;(4)我们推测,当地居民患病主要是由于地层这一影响因子,这是由于通过生态系统的迁移转化导致当地人口严重硒缺乏,最终导致地方性生物地球化学硒缺乏。     

湿地生物地球化学研究

湿地生物地球化学是湿地生态系统生态过程的核心研究内容。为了系统认识和了解这一核心内容的研究现状和发展趋势,通过对大量的文献和实践研究成果的分析,阐述了湿地生物地球化学的内涵、研究意义、主要研究内容和研究方法;阐明了湿地生物地球化学过程与气温、水文、植被、土壤、生物等环境要素的关系;论述了湿地生态系统对相邻生态系统的作用与影响;分析了湿地系统温室气体排放特征、影响因素及其区域响应。湿地生物地球化学信息的提取与环境变化的关系研究将成为湿地环境研究的热点领域;湿地生物地球化学过程模型的建立,以及模型模拟的时空尺度转换,碳、氮、硫、磷、等营养物质的生物地球化学过程的研究将成为湿地生态过程的研究核心内容。湿地生物地球化学将成为湿地环境功能和服务功能的评价、湿地系统健康与稳定的诊断和退化湿地系统生态修复的重要基础理论。     

Soil Characteristics and Nutrients in Different Tea Garden Types in Fujian Province,China

Anxi is the largest producing area of Tie Guanyin tea in China. "The cultural system of Tie Guanyin tea in Anxi" was selected as "Nationally Important Agricultural Heritage Systems" (China-NIAHS) in 2014. Tea gardens in this region are organic, ecological or non-ecological. After sampling the soil in these three kinds of tea gardens, we compared soil properties and nutrient content at different soil depths using physical and chemical analyses. Our aim was to provide a scientific basis for the management of tea plantations. We measured and analyzed soil in two organic, three ecological and one non-ecological tea gardens at depths of 0-10 cm and 10-20 cm in Anxi County. According to Duncan multiple comparisons and t tests, soil nutrients differed between organic and ecological or non-ecological tea gardens at 0-10 cm. Organic matter and total nitrogen differed between organic and nonecological tea garden soils at 10-20 cm. In organic tea gardens, soil bulk density, porosity, relative water content, soil organic matter, total nitrogen and total phosphorus were advantageous for tea tree growth. In ecological tea gardens, the indicators were appropriate and relatively advantageous for tea tree growth at a soil depth of 0-10 cm. For non-ecological tea garden, the nutrients were at a compact level and negatively affect tea growth. These results show that soil properties and nutrient content in organic and ecological tea gardens are superior to non-ecological tea garden. The development of organic tea gardens is the most suitable strategy for the growth of tea trees.     

草地生态系统碳循环研究评述

本文就目前草地生态系统碳循环研究的主要问题进行了综述,重点阐述了四个方面的内容：1、草地生态系统碳贮量,包括植被及土壤碳贮量,草地NPP及生物量的分布特征和测定;2、草地土壤呼吸,认为其是草地碳循环中最主要的环节,是目前研究的重点;3、气候及人类活动（开垦和放牧等）对草地生态系统碳循环的影响;4、二氧化碳增加对草地碳循环的可能影响,并对研究工作中的难点做了简要评述。     

陆地生态系统氮状态对碳循环的限制作用研究进展

陆地生态系统碳循环和氮循环密切相关, 碳贮量与碳通量在很大程度上受氮循环的影响 和限制。由于氮循环的复杂性, 在以往的大多数碳循环研究中, 更多考虑水分、温度和大气CO2 浓 度等因子的影响, 考虑碳氮相互作用的研究较少。氮素可限制植物光合、有机质分解、同化产物的 分配以及生态系统对大气CO2 浓度升高的响应。根据目前有关碳氮模型的发展状况可将碳氮耦 合循环模型分为三大类: 一是静态模型, 它的土壤养分水平或者叶氮含量不变, 是常数, 这类模型 适合于在站点或氮素浓度变化不大的区域应用; 二是土壤氮限制模型, 能够保持稳定的生态系统 氮收支, 在NPP(Net Primary Productivity, 净初级生产力)的模拟中考虑土壤氮有效性的动态变化 的影响, 使模拟结果更为合理; 三是叶氮限制模型, 在NPP 的模拟中考虑叶片氮浓度的动态变化 的影响。这三类模型虽然都考虑了氮对碳循环的限制作用, 但在氮碳循环机理方面尚有不少欠 缺, 所以在研究中可能会带来很大的不确定性。在以后的研究中, 应通过加强碳氮相互作用的实 验研究, 增进对碳氮过程的深入了解, 进而建立综合动态的碳氮耦合模型, 以减少目前碳循环研 究中的不确定性。     

碳同位素在草地生态系统碳循环中的应用与展望

草地生态系统在全球碳循环研究中占有重要地位,目前,碳同位素技术已经被广泛地应用于草地生态系统碳循环研究中。本文阐述了碳同位素在草地土壤有机碳的来源、光合作用产物碳在草地生态系统中的分配、草地土壤有机质的周转及草地土壤呼吸研究方面的应用,重点论述了碳同位素在土壤呼吸方面的应用。应用碳同位素对土壤呼吸进行区分的方法主要包括13C自然丰度法、脉冲标记法、同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法等。碳同位素技术对草地土壤和根干扰很小,方法相对成熟,为深入研究草地生态系统碳循环提供了巨大潜力。在我国,应用碳同位素方法研究草地生态系统碳循环在土壤有机碳的来源、分配及周转和土壤呼吸区分等方面有进一步研究的必要,也有进一步研究的发展空间。     

我国草地生态系统碳循环研究进展

文中首先分析了草地生态系统在碳循环研究中的地位和重要性,进而对我国草地生态系统碳循环的研究现状作了较为详尽的阐述,包括植物、凋落物、土壤三大碳库以及主要含碳温室气体通量等,对其主要研究结论进行了深入的剖析。同时提出了今后我国草地生态系统碳循环的重点研究方向和研究领域。     

Directed Evolution of the Biosphere: Biogeochemical Selection or Gaia?

At the end of the nineteenth and the beginning of the twentieth centuries, a few Russian scientists proposed an interrelated hypothesis on the coevolution of life and the environment. Because political, linguistic, and cultural barriers between Russia and the rest of the world existed through most of the twentieth century, many of their concepts are not well known in Western science. The synthesis of their works presented in this article leads to the concept of directed evolution of the global ecosystem. Similar to the influential Gaia hypothesis, this concept predicts evolution of the global ecosystem toward conditions generally favorable for organisms. Unlike the Gaia hypothesis, however, the directed evolution in works of Russian scientists results from the superposition of “micro–forces” controlled on local and regional scales by the universal criterion of biogeochemical selection.