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木本植物非结构性碳水化合物变化及其影响因子研究进展被引量：81: 2014年; 非结构性碳水化合物(NSC)是植物新陈代谢过程中重要的供能物质,NSC库的动态变化不仅反映了植物体内的碳收支状况,还影响着植物的生理代谢活动.为了预测树木甚至整个森林生态系统对未来气候变化的响应和适应能力,本文综述了树木NSC研究的最新进展,重点介绍了NSC库的季节和区域性变化,分析总结了影响树木NSC含量和分配格局变化的主要环境因素.最后还对未来气候变化背景下树木NSC库可能的响应策略和适应状况进行了讨论,展望了未来树木NSC领域的研究方向.; 郑云普王贺新娄鑫杨庆朋徐明; 关键词：气候变化水分 CO2浓度

温带针阔混交林土壤碳氮气体通量的主控因子与耦合关系被引量：10: 2015年; 中高纬度森林地区由于气候条件变化剧烈,土壤温室气体排放量的估算存在很大的不确定性,并且不同碳氮气体通量的主控因子与耦合关系尚不明确。以长白山温带针阔混交林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法连续4a(2005—2009年)测定土壤二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)净交换通量以及温度、水分等相关环境因子。研究结果表明:温带针阔混交林土壤整体上表现为CO2和N2O的排放源和CH4的吸收汇。土壤CH4、CO2和N2O通量的年均值分别为-1.3 kg CH4hm-2a-1、15102.2 kg CO2hm-2a-1和6.13 kg N2O hm-2a-1。土壤CO2通量呈现明显的季节性规律,主要受土壤温度的影响,水分次之;土壤CH4通量的季节变化不明显,与土壤水分显著正相关;土壤N2O通量季节变化与土壤CO2通量相似,与土壤水分、温度显著正相关。土壤CO2通量和CH4通量不存在任何类型的耦合关系,与N2O通量也不存在耦合关系;土壤CH4和N2O通量之间表现为消长型耦合关系。这项研究显示温带针阔混交林土壤碳氮气体通量主要受环境因子驱动,不同气体通量产生与消耗之间存在复杂的耦合关系,下一步研究需要深入探讨环境变化对其耦合关系的影响以及内在的生物驱动机制。; 党旭升程淑兰方华军于贵瑞韩士杰张军辉王淼王永生徐敏杰李林森王磊; 关键词：主控因子

水--旱转换中N2O排放特征及其相关功能基因研究: N2O是一种主要的温室气体，近年来N20浓度的快速增长使全球变暖和臭氧层破坏的形势更严峻。冬水田是一种典型的以水稻种植为基础的土地利用模式。为提高土地利用率及增加农民收入，冬水田转稻麦轮作制度被广泛采纳。由于冬水田转稻麦...; 周维; 关键词：冬水田生物监测稻麦轮作氧化亚氮排放特征; 文献传递

外源性NH4^＋和NO3^-输入对亚热带人工林土壤N2O排放的影响被引量：12: 2016年; 中国亚热带人工林处于全球氮沉降高值区,土壤氮素相对富集,土壤氧化亚氮(N_2O)产生与排放对外源性氮素输入响应敏感。然而,现有氮沉降模拟控制实验多采用单一氮肥类型,没有原位区分氧化态氮与还原态氮素影响的差异。以千烟洲亚热带湿地松林为研究对象,增氮控制实验采用随机区组设计,包括2种形态(NO_3^-、NH_4^+)和3个施氮水平(0、40、120 kg hm^(-2) a^(-1))。利用静态箱—气相色谱法高频(8次月^(-1))测定土壤N_2O净交换通量以及温度、水分、溶解性氮含量等相关环境变量,分析土壤N_2O通量对外源性氮素输入的响应特征及主控因子。结果表明:施氮不影响亚热带人工林土壤温度和水分,显著增加了土壤NO_3^--N、NH_4^+-N和总溶解性氮(TDN)的含量,对溶解性有机氮(DON)含量无显著影响。施氮显著促进亚热带人工林土壤N_2O排放,增幅为378%~847%,施加NH4Cl的促进效应显著高于Na NO_3。土壤N_2O通量与10 cm土壤温度、10 cm土壤体积含水量呈正相关,土壤N_2O通量的变化量与土壤无机氮含量的变化量呈正相关。上述研究结果表明,虽然水热因子驱动着亚热带人工林土壤N_2O的排放,但是氮素富集条件下土壤N_2O的增加主要由底物可利用性的变化所致,并且还原态NH_4^+的促进效应显著高于氧化态NO_3^-。; 王磊程淑兰方华军于贵瑞党旭升李晓玉司高月耿静何舜; 关键词：大气氮沉降主控因子硝化反硝化

气候变暖对华北平原玉米叶片形态结构和气体交换过程的影响被引量：8: 2016年; 未来全球变暖对农田生态系统产生的影响不仅可能改变整个陆地生态系统的碳平衡状态,更重要的是还关系到全球的粮食安全问题。然而,目前有关农作物对全球变暖响应和适应性机理的研究还很少见,尤其是缺少通过农田原位增温实验探讨作物叶片形态结构及其气体交换过程对增温的响应和适应性机理的研究。利用典型农田生态系统的实验增温平台,研究了未来全球气候变暖对我国华北平原重要农作物玉米叶片的形态、结构特征(解剖及亚显微结构)以及气体交换参数所可能产生的影响。研究结果显示,实验增温分别使玉米叶片的宽度和厚度减少了4%(P=0.017)和10%(P<0.001)。然而,实验增温却导致叶绿体长度和宽度显著增加46%(P<0.001)和50%(P<0.001),从而使叶绿体的剖面面积显著增加了141%(P<0.001)。另外,研究结果还显示,实验增温分别增加了玉米叶片的净光合速率52%(P=0.019)、气孔导度163%(P=0.001)以及蒸腾速率81%(P=0.017);同时,实验增温使玉米叶片的暗呼吸速率显著降低了24%(P=0.006),但却并没有对细胞间CO2浓度和水分利用效率产生显著的影响。因此,研究结果表明,未来气候变暖不仅会直接改变玉米叶片的形态和结构特征,同时还可能对玉米叶片的功能(例如光合和呼吸等关键生理生化过程)产生显著的影响。; 郑云普徐明王建书王贺新; 关键词：气候变暖玉米生理特性华北平原

稻田改为旱地后土壤有机碳矿化及微生物群落结构的变化被引量：8: 2015年; 土地利用变化是驱动陆地与大气之间碳迁移变化的主要因素,为正确评估土地利用方式变化后土壤有机碳固持和稳定性,对南方双季稻田(RR)改为玉米-玉米(MM)和大豆-花生(SP)2年后土壤化学性质、有机碳矿化及微生物群落结构的变化进行研究.结果表明,RR改为MM和SP后,土壤p H值显著降低(0.50-0.52,P=0.002),而可溶性有机碳显著提高(23%-35%,P=0.016).土壤有机碳的矿化速率没有显著变化,但在培养13 d后SP累积矿化量显著降低(P=0.019).稻田改旱地后,土壤微生物总磷脂脂肪酸(PLFAs)、细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和放线菌PLFAs显著降低(P<0.05),而真菌PLFAs/细菌PLFAs(F/B)显著增加(P=0.006),但改MM和SP没有显著差异.培养初期,土壤放线菌PLFAs与累积碳矿化显著相关(P=0.034),土壤F/B与培养13 d累积碳矿化显著相关(P=0.004),而土壤微生物群落主成分分析的PC1(P=0.014)和总的PLFAs(P=0.033)与培养108 d累积碳矿化显著相关.本研究发现稻田改旱地后土壤p H和总氮含量是影响土壤微生物群落结构和生物量进而影响土壤有机碳矿化的关键因素.; 刘长红袁野杨君戴晓琴王辉民; 关键词：土地利用变化土壤有机碳矿化微生物群落磷脂脂肪酸

基于DNDC模型的稻田温室气体排放通量模拟被引量：11: 2019年; 理解土地利用方式转变过程影响生态系统生物地球化学循环及温室气体排放的机理,并利用模型模拟土地利用方式转变过程对温室气体通量的影响是一项长期、艰巨的科学任务。本研究基于国际上广泛应用的生物地球化学过程模型(DNDC模型),结合气象、土壤和管理措施等数据,模拟了旱田转水田土地利用方式转变后稻田CH_4、CO_2和N_2O三种温室气体的通量和常年种植水稻的稻田温室气体通量,并将模拟值与观测值进行比较。结果表明:DNDC模型能够较好地模拟新、老稻田温室气体通量的季节变化,但对老稻田温室气体的排放通量模拟效果(R^2>0. 89,n=40,P<0. 01)优于新转稻田(R^2>0.79,n=265,P<0.01),且对CH_4和CO_2的模拟效果优于对N_2O的模拟效果;根据田间观测数据,改变模型模拟土地利用方式转换前后土壤SOC浓度和p H值,并不能完全模拟土地利用变化对温室气体的影响,微生物群落在土地利用方式转变过程中可能发生较大变化,需要在模型中进一步体现。通过模型模拟土地利用方式改变对温室气体排放的影响,可为国家温室气体、碳排放清单的编制及管理政策的制定提供参考依据。; 赵苗苗邵蕊杨吉林赵芬徐明; 关键词：DNDC模型温室气体稻田

中国南方双季稻田转菜地对CO_2和CH_4通量的影响被引量：7: 2015年; 采用静态箱-气相色谱法观测了我国南方亚热带水稻田转为旱作蔬菜地后第1年的CO2和CH4通量变化,旨在探索稻田转菜地初期对CO2和CH4通量的影响.结果表明：CO2通量因蔬菜种类、生长状况及生长季节的不同而不同.种植豇豆菜地CO2通量显著高于稻田,种植辣椒菜地CO2通量则显著低于稻田.稻田转菜地CH4通量从6.96 mg C·m^-2·h^-1显著下降到-0.004 mg C·m^-2·h^-1（P〈0.001）.转菜地后CO2和CH4的净累积碳吸收为543kg C·hm^-2,显著低于稻田的3641 kg C·hm^-2,但由净CO2和CH4排放造成的增温效应无显著差异.转成菜地1年后的土壤有机碳含量有所升高,且10-20 cm土层显著高于对照水稻田.; 袁野刘长红戴晓琴王辉民; 关键词：CH4 增温效应

施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸及其温度敏感性的影响被引量：7: 2018年; 油茶是中国南方重要的木本食用油料树种,研究施肥对油茶园土壤呼吸及其温度敏感性的影响,对于估算中国南方典型种植园林温室气体排放及其对气候变化的响应具有重要意义。设置对照(CK)、施肥(OF)、断根(CK-T)和断根施肥(OF-T)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,通过多年观测,分析探讨施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸及其温度敏感性的影响。结果表明:(1)施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸无显著影响。研究期间,各处理(OF、CK、OF-T、CK-T)土壤CO_2通量依次为(77.91±2.59)、(73.71±0.97)、(66.82±1.02)mg C m^(-2)h^(-1)和(66.84±3.94)mg C m^(-2)h^(-1);(2)各处理土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))表现为OF-T(1.96±0.01)>CK-T(1.79±0.03)>OF(1.77±0.01)>CK(1.75±0.03),其中,OF-T处理下Q_(10)显著高于其他3个处理,即施肥显著增加了断根处理土壤呼吸Q_(10);(3)施肥显著增加了土壤表层NH_4^+-N和NO_3^--N含量,Q_(10)与土壤表层NH_4^+-N和NO_3^--N含量表现出显著的正相关关系。; 邵蕊赵苗苗赵芬沈瑞昌刘丽香张丽云徐明; 关键词：油茶园施肥土壤呼吸温度敏感性

鄱阳湖湖滨湿地土壤酶活性及影响因素被引量：18: 2014年; 为探讨湖滨湿地土壤酶活性变化规律及其影响因素，以鄱阳湖滩地为研究对象，在2011年的2、5、9和11月分别采集0～10cm的土壤样本，对土壤性质和与有机碳转换相关的土壤酶活性进行测定，并分析了土壤性质与酶活性的相关性。结果表明，不同月份的土壤pH值、有机碳和氮含量的差异不显著，但土壤酶活性变化有显著差异。纤维二糖酶和卢一糖苷酶活性在9月份达到最大值；而酚氧化酶活性在2月份最高，9月最低；过氧化物酶活性则在11月最高；己丁质酶活性未表现出显著差异。相关分析表明，土壤水分含量与酚氧化酶和过氧化物酶活性呈极显著相关；地表温度与纤维二糖酶活性呈显著正相关，而与过氧化物酶活性呈极显著负相关。土壤有机碳和全氮与卢一糖苷酶呈显著负相关，而与过氧化物酶呈极显著正相关。综合分析认为，湖滨湿地土壤水分的变化显著影响不同土壤酶的活性，而土壤有机碳和氮对土壤酶活性的影响相对较小。; 张鑫耿玉清耿玉清徐明刘丽香; 关键词：酚氧化酶土壤有机碳土壤水分含量

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国家重点基础研究发展计划(2012CB417103)

文献类型

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机构

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