杉木人工林细根寿命研究

林木细根(≤2 mm)是树木水分和养分吸收的主要器官,是陆地生态系统净生产力的重要组成部分,深入理解细根生长过程及其寿命是建立全球碳及养分循环模型的关键.本试验采用微根管技术对11年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林细根生长、衰老、死亡的动态过程进行了为期1年半的监测,运用Kaplan-Meier方法估计细根存活率及中值寿命(Median root longevity,MRL),生成存活曲线(Survival curve).用对数秩检验(Log-rank test)比较不同直径、不同土层、不同季节出生的细根寿命差异程度.结果表明,细根主要出现在雨季(3-8月),以直径0～1 mm的细根为主,并随观测期的延长,细根存活率下降,中值寿命为236 d.直径0～1 mm的细根累积存活率小于1～2 mm的细根.土壤下层(20～40 cm)的生存曲线在细根累积存活率达到50%以后始终高于上层(0～20 cm),上下层中值寿命分别为236 d和243 d,这可能与土壤环境因素的垂直分布相关,下层土壤有利于延长细根寿命.不同出生时间的细根寿命不同,雨季与干季出生的细根中值寿命分别为86 d和270 d.     

侵蚀红壤植被恢复后土壤呼吸日动态及日呼吸速率测定方法比较

采用密闭室红外气体分析仪法(IRGA法)观测了中亚热带红壤侵蚀裸地植被恢复后不同季节土壤呼吸速率的日动态变化,并比较了IRGA法与碱吸收法(AA法)测定的土壤呼吸速率.结果表明:侵蚀裸地植被恢复后土壤呼吸速率日动态呈单峰曲线,与土壤温度的昼夜变化基本一致,最高值一般出现在午后13:00～17:00,最低值出现在凌晨3:00～7:00;植被恢复显著提高了土壤日呼吸速率,但明显降低了土壤呼吸速率日变化幅度;马尾松林对土壤呼吸速率日变化幅度降低程度高于板栗园和百喜草地,且对夏季的降低程度影响最大.而IRGA法和AA法测定的土壤呼吸速率具有显著的幂函数关系,AA法测定的土壤呼吸速率为IRGA法的27.5%～218%,平均为76.2%.当土壤呼吸速率较低时,AA法比IRGA法高估了土壤呼吸速率;反之,AA法则低估了土壤呼吸速率.     

福建南平35 a生楠木林生态系统碳库及分配

对福建省南平市安曹下35a生楠木林碳库及分配进行研究．结果表明,楠木林碳库为172．138t·hm^-2,其中乔木层碳库占楠木林碳库的40．14％,矿质土壤层碳库占55．99％,而林下植被层、枯枝落叶层、粗木质残体3个分室碳库所占比例之和不超过5％．楠木林的干材（干＋皮）碳库占乔木层碳库的71．14％,楠木林根系碳库占乔木层碳库21．93％,楠木林枝和叶碳库所占比例总和不超过5％．因此,楠木林碳库主要分配在乔木层和土壤层．     

老龄杉木人工林生态系统碳库及分配

对福建省南平市安曹下87年生的杉木人工林碳库及其分配进行研究.采用分层切割法和相对生长方程计算乔木层生物量,样方收获法测定林下植被生物量、枯枝落叶层和粗木质残体现存量,CN元素分析仪测定碳含量,研究结果表明:老龄杉木人工林生态系统碳库为287.89 t·hm-2,其中乔木层碳库占生态系统碳库的68.18%,矿质土壤层碳库占26.39%,而林下植被层、枯枝落叶层和粗木质残体碳库所占比例之和不超过6%.老龄杉木林的干材(干 皮)碳库占乔木层碳库的79.61%.87年生与40年生杉木人工林碳库很接近,前者比后者仅高出7.15%,主要是因为两者占生态系统主体的乔木层碳库和土壤层碳库很接近,前者分别仅高出后者的4.51%和10.39%,前者林下植被层和粗木质残体碳库较大,分别是后者的2.05倍和2.80倍,而枯枝落叶层碳库则低于后者.因此,老龄阶段杉木人工林生态系统碳库增幅不大,但在碳库分配上变化明显.     

福州城市片林与草坪生物量及碳贮量

城市绿地是城市生态系统中重要的碳贮存库．采用平均标准木法与收获法估算福州市南江滨公园内的3种（南洋杉、番石榴、黄花槐）片林及其毗邻草坪的生物量与碳贮量,结果表明：南洋杉平均单株生物量为27．52kg,番石榴为48．60k,黄花槐为15．08kg;其中树干是主体,占整株生物量的58．0％～69．4％;3种林木的根系生物量也较高,占整株生物量比例达25％以上,其中黄花槐最高,达到33％;3块草坪生物量分别为31．11t·hm^-2（南洋杉毗邻草坪）、21．00t·hm^-2（番石榴毗邻草坪）、33．07t·hm以（黄花槐毗邻草坪）;片林各器官的碳含量比较接近（除叶在41％左右外）,波动范围为45．8％-47．2％,草坪各器官碳含量较低,波动范围为36．5％～41．3％;3种片林的植被碳贮量分别为24．69t·hm^-2（南洋杉）、38．19t·hm^-2（番石榴）、17．71t·hm^-2（黄花槐）;3块草坪的植被碳贮量分别为12．47t·hm^-2（南洋杉毗邻草坪）、8．48t·hm^2（番石榴毗邻草坪）、13．21t·hm^-2（黄花槐毗邻草坪）．     

不同尺度下森林土壤特性空间变异与取样策略

采用网格法采样,对天然更新的次生阔叶林群落林分尺度(40 m×40 m)和植物个体尺度(2 m×2 m)的0～20 cm土壤分别取样80个和64个,测定pH、有机质、全N、水解N、有效P、速效K等6个指标.结合传统统计与地统计方法,分析在2种尺度下不同土壤性质空间变异特征与样本容量.研究结果表明,各土壤性质的变异系数、极差和半变异函数的基台值均随尺度的放大而增加;不同土壤性质变异性从大到小顺序依次为:有效P＞速效K＞有机质＞全N＞水解N＞pH,说明在相同的精度要求和置信水平下,土壤性质的变异越大,其合理的取样数应相应增加;半变异函数结构说明,除有效P和pH外,多数土壤空间变异主要受随机性因素影响,且无明显基台效应.最后,在对比分析2种尺度下土壤的空间变异特征和样本容量的基础上,探讨优化森林土壤的取样策略.     

封禁管理对严重退化群落养分循环与能量的影响

福建省长汀县河田镇是我国南方红壤区典型的严重水土流失区之一，自20世纪80年代以来采取了许多有效的治理措施。本文对封禁管理和对照（未治理）群落的生物量、生产力、养分循环和能量进行了研究，结果表明：封禁管理后群落的生产力得到要大的提高，生物量是对照的75．7倍，N、P、K、Ca、Mg的积累量分别是对照的49．4、59．2、55．0、48．4和70．0倍，能量现存量是对照的73倍；封禁管理后乔木层为营养元素和积累量积累的主体，灌木层、草本层和苔藓层的养分与能量的积累量占群落积累量比重不大，但对该类型退化生态系统的恢复具有重要意义；封禁管理后群落的养分循环已较为畅通，太阳能转经达到0．81％，而对照的仅为0．023％；因此封禁管理后群落的养分循环功能和能量生产能力已得到一定程度的恢复，这种生态重建模式值得类似地区推广与应用。     

土壤黑碳的研究进展

本文对土壤黑碳(Black Carbon)的形成与降解﹑测定方法﹑影响因素及其在土壤中的作用等方面的研究进展进行评述,并提出未来应重点加强的几个研究方向:1)黑碳测定的标准物质和标准方法的研究;2)火烧历史和频率对黑碳的影响研究;3)黑碳降解机理方面的研究.     

1978—2010年福建省CO2排放及其影响因素

为探明城市化进程对区域CO2排放的影响机制,本研究以中国东南沿海快速城市化地区福建省为研究区域,采用LMDI指数分解法,将福建省CO2排放分解为CO2强度效应(ΔCF)、能源结构效应(ΔCN)、经济规模效应(ΔCY)、能源强度效应(ΔCI)和人口规模效应(ΔCP)5个影响因素,探讨福建省1978—2010年期间CO2排放的驱动机制.结果表明:1978—2010年期间,福建省CO2排放增加了5 817.10×104t,年均增长率为8.87%,高于全国平均水平;推动福建省CO2排放增加的核心因素是经济规模扩张和人口增加,而抑制CO2排放增长的主要因素为能源强度的下降,能源消费结构和CO2排放强度变化不是福建省CO2排放变化的主要原因.比较不同城市化阶段发现,经济规模效应对CO2排放的促进作用逐渐增大,能源强度抑制CO2排放增长的贡献逐渐降低.     

持续性主动增温对中亚热带森林土壤呼吸影响研究初报

本研究使用自主研发的PID主动增温控制系统和自动化土壤呼吸长期室来探讨持续性主动增温对中亚热带森林土壤总呼吸速率的影响．初步实验结果表明：1）增温样地平均增温幅度是4．93℃,与预设的5℃增温相差0．07℃,完全到达预期的效果．对照样地的温度变化越缓慢,实际增温幅度越接近预设值．2）增温对土壤总呼吸速率的影响具有“光敏性”,即增温提高了夜间的总呼吸速率,但有光照情况下土壤的总呼吸速率呈下降趋势．3）增温后土壤呼吸最大值出现的时间从18时提前到15时,随着增温时间的增加,每日土壤总呼吸速率的上升曲线越来越陡．4）随着增温时间的增加,夜间土壤总呼吸速率与土温的拟合曲线越来越接近指数关系,酽从增温前的0．60增加到0．93．5）增温后土壤总呼吸速率更不容易受到降水的阻滞,恢复速度更快．产生这些现象的可能原因在讨论部分已加以分析．