本期目录
综述
信息与电子科学
计算机科学
“全球变化生态学”专栏
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极端干旱对若尔盖高原泥炭地生态系统CO2通量的影响
- 张远, 郝彦宾, 崔丽娟, 李伟, 张骁栋, 张曼胤, 李林峰, 杨思, 康晓明
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2017, 34 (4):
462-470.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.008
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摘要 (
323 )
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采用野外控制试验和静态箱法，研究极端干旱事件对若尔盖高原泥炭地净生态系统二氧化碳交换（net ecosystem CO2 exchange, NEE）、生态系统呼吸（ecosystem respiration, Re）和总初级生产力（gross primary productivity, GPP）的影响及其响应机制。研究结果表明：极端干旱显著降低若尔盖高原泥炭地生态系统的NEE、Re和GPP（P<0.05），导致生态系统固碳能力减弱，而温度（空气温度和土壤温度）和土壤含水量（SWC）是若尔盖高原泥炭地碳收支变化的主要驱动因子。在对照处理（CK）和极端干旱处理（D）中，NEE、Re和GPP与空气温度呈显著正相关关系（P<0.05），极端干旱减弱NEE、Re和GPP对空气温度变化的敏感性。表层土壤温度与NEE、Re和GPP的相关性高于深层土壤温度与NEE、Re和GPP的相关性。分析5 cm土壤温度与NEE和Re的相关关系。极端干旱减弱NEE对5 cm土壤温度的敏感性，增强Re对5 cm土壤温度的敏感性。若尔盖高原泥炭地生态系统NEE、Re和GPP与土壤含水量显著正相关（P<0.05），而极端干旱对土壤全碳、全氮和有机碳的含量无显著影响（P > 0.05）。
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生物炭添加对大豆和花生幼苗氮素吸收速率的影响
- 徐兴良, 封宇晴, 崔健
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2017, 34 (4):
471-477.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.009
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摘要 (
344 )
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以大豆和花生幼苗为研究对象，借助15N示踪技术研究生物炭添加量（0、0.5、2.5和10 mg·g-1）对大豆和花生两种豆科植物幼苗的生物量和氮素吸收速率的影响。研究发现，同对照相比生物炭添加未显著改变大豆幼苗的总生物量，但两个较高剂量添加处理之间存在显著性差异；生物炭添加未显著改变花生幼苗的生物量，但最大剂量添加显著增加其根冠比。随着添加剂量的增加，生物炭显著降低大豆对15NH4+和15N-glycine的吸收速率，但对15NO3-吸收速率的降低作用相对较弱。生物炭添加显著降低花生对15NH4+的吸收速率，而对15NO3-吸收速率的影响表现为先增加后降低的趋势，生物炭未显著改变花生对15N-glycine的吸收速率。以上研究表明，生物炭能够影响作物氮素吸收速率，但影响依赖于物种差异及生物炭添加剂量。因此对农田土壤进行生物炭添加时，应考虑物种属性和氮形态的差异以提高氮素利用效率和维持作物产量。
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若尔盖高原花湖泥炭沉积及其对气候变化的响应
- 苏倩倩, 朱单, 何奕忻, 杨振安, 朱二雄, 姜林, 徐颖怡, 彭长辉, 朱求安, 陈槐
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2017, 34 (4):
478-486.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.010
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摘要 (
344 )
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青藏高原东北缘若尔盖高原泥炭地一直是第四纪气候变化和地质活动的研究热点。通过210Pb放射性测年技术的恒定补给速率模式建立若尔盖高原花湖泥炭地30 cm泥炭剖面的高精度年代框架（1824—2011年），得出该年代序列下泥炭剖面的厚度沉积速率为0.16 cm·a-1，加权平均沉积通量为0.082 g·cm-2·a-1。通过泥炭的干容重和有机碳含量，计算出泥炭剖面的有机碳沉积速率，即近现代碳积累速率为86.12 g·m-2·a-1。结合气象台站观测数据、卫星观测模拟数据以及气候代用指标重建的气候数据，探讨年平均气温和年平均降水对该泥炭地碳积累速率的影响，得出花湖泥炭地对近现代气候变化的响应主导因子为降水。为进一步研究若尔盖高原泥炭地的泥炭发育和碳积累情况提供参考依据。
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荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应与适应
- 鲍芳, 何季, 曹燕丽, 刘明虎, 辛智鸣, 吴波
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2017, 34 (4):
508-514.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.013
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摘要 (
242 )
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研究未来降水增加条件下荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应和适应。实验共设置5个处理，包括对照、自然降水基础上分别增加年平均降水量（145 mm）的25%、50%、75%和100%。对2010年生长季白刺叶片光合速率、叶周气温、清晨叶水势、土壤含水量等监测指标进行分析。研究结果表明：白刺叶片净光合速率与叶周气温之间呈二次函数关系，人工增雨处理后拟合曲线顶点左右平移。与对照相比，25%和50%增雨处理样地的拟合曲线顶点左移，顶点对应的叶周气温较对照样地（29.31 ℃）分别降低0.44和0.74 ℃；75%和100%增雨处理样地的拟合曲线大幅度右移，顶点对应的叶周气温较对照样地分别升高2.26和6.02 ℃左右。人工模拟增雨改变了白刺光合作用对温度的适应范围。
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降雨季节高山森林溪流水体中溶解碳的含量与输出特征
- 张钰, 杨万勤, 谭波, 梁子逸, 吴福忠
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2017, 34 (4):
515-520.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.014
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摘要 (
311 )
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溶解碳随森林溪流水体流动的过程是生态系统碳源汇过程的重要内容。为了解溪流水体溶解碳输出的潜在能力，以青藏高原东缘典型高山森林为研究对象，于2015年7月溪流径流量最大的降雨季节，在集水区4.31 km2的范围内，调查所有15条溪流水体中溶解碳的输出特征。结果表明，单位集水区面积溶解碳的最大年输出速率为12.99×103 kg·km-2。高山森林溪流水体中全碳、无机碳和有机碳的单位集水区面积的输出速率分别为3.56×10-2、2.12×10-2和1.43×10-2 g·m-2·d-1；全碳、无机碳和有机碳的单位溪流面积的输出速率分别为2.01×103、1.20×103和0.81×103 kg·m-2·d-1。长度大于30 m的溪流，全碳和无机碳的浓度表现为源头>入河口，而有机碳的浓度则相反；长度小于30 m的溪流，全碳、无机碳和有机碳的浓度均表现为入河口>源头。这些结果表明，降雨季节高山森林生态系统溪流水体流动导致大量溶解碳的流失。本研究为深入认识气候变化情景下高山森林陆地系统与水体间的生态联系提供了新思路。
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不同采伐年限马尾松人工林伐桩的胡敏酸和富里酸动态特征
- 周蛟, 杨万勤, 吴福忠, 谭波, 段斐, 刘辉
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2017, 34 (4):
521-528.
DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2017.04.015
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摘要 (
290 )
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伐桩腐殖化中胡敏酸和富里酸的周转是人工林土壤碳吸存和地力维持等关键生态过程的重要途径，尚缺乏必要关注。根据地方采伐档案，以1999—2013年四川盆地马尾松人工林采伐剩余的伐桩为研究对象，用年龄序列分解实验研究伐桩系统中木桩（SW）、根桩（SR）、树皮（B）和不同径级的根系（R1：0 mm<径级≤10 mm, R2：10 mm<径级≤25 mm, R3：25 mm<径级≤100 mm，R4：径级>100 mm）的胡敏酸与富里酸的动态特征。结果表明：经过15年的腐解，伐桩的胡敏酸含量增加，但储量减少；富里酸含量和储量都减少；胡敏酸/富里酸增大。伐桩系统的胡敏酸和富里酸储量分别介于1 688.35~4 434.99 kg/hm2和822.86~6 159.29 kg/hm2之间。相对于其他组分，根桩的胡敏酸和富里酸储量大于木桩和树皮，大径级根系的胡敏酸和富里酸储量大于小径级根系。可见，马尾松人工林伐桩系统具有较高的胡敏酸和富里酸储量，随腐解进行，其腐殖化程度逐渐增加。这些结果对于理解粗木质残体分解及人工林碳吸存过程具有重要意义。
