检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生态学报 2025年第2期49卷 295-307页

作者：李思雨杨风亭王辉民戴晓琴孟盛旺中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190

解析木质部形成过程有助于深入了解木材生产力的形成机制及其对气候变化的适应能力,对制定合理的人工林管理措施至关重要。该研究以千烟洲站的杉木(Cunninghamia lanceolata)和木荷(Schima superba)为对象,使用微树芯法于2022年监测了... 详细信息

解析木质部形成过程有助于深入了解木材生产力的形成机制及其对气候变化的适应能力,对制定合理的人工林管理措施至关重要。该研究以千烟洲站的杉木(Cunninghamia lanceolata)和木荷(Schima superba)为对象,使用微树芯法于2022年监测了两个树种木质部形成的季节动态,旨在明晰其木质部形成物候、生长动态及差异,并分析木质部生长速率与环境因子的相关性。结果表明,杉木和木荷的形成层均于3月下旬开始活动并产生扩大细胞,4月细胞壁加厚,5月细胞开始成熟;木荷于7月细胞扩大结束,8月底细胞木质化结束,分别比杉木早48天和21天。杉木生长季持续时间长,但生长速率显著低于木荷,导致年生长量小于木荷。在全年尺度上,气温和土壤含水量对杉木和木荷木质部生长速率均有显著促进作用,此外,杉木木质部生长速率还与饱和水汽压差、光合有效辐射显著正相关,与相对湿度显著负相关,木荷木质部生长速率与土壤温度显著正相关。温度和土壤水分条件是调控研究区杉木和木荷木质部生长的关键因子。

关键词：木质部形成层物候生长速率微树芯

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泥炭地土壤氮排放对气候暖干化响应研究进展

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1725-1734页

作者：周易程淑兰方华军杨艳郭一帆李玉娜史方颖王慧陈龙中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统观测与模拟重点实验室北京100101

气候暖干化导致高寒地区泥炭地土壤氮排放急剧增加,但是潜在的微生物调节机制尚不清楚。本文综述了高寒泥炭地土壤氮转化与排放过程对温度升高、水位变化的响应,土壤厌氧氨氧化(Anammox)与NO_(3)^(-)异化还原过程的相互作用,土壤N_(2)O... 详细信息

气候暖干化导致高寒地区泥炭地土壤氮排放急剧增加,但是潜在的微生物调节机制尚不清楚。本文综述了高寒泥炭地土壤氮转化与排放过程对温度升高、水位变化的响应,土壤厌氧氨氧化(Anammox)与NO_(3)^(-)异化还原过程的相互作用,土壤N_(2)O产生路径及其贡献。当前研究的不足体现在:1)只关注土壤N_(2)O排放,忽视了N_(2)的释放,导致高寒地区泥炭地氮的损失量被严重低估;2)Anammox过程对泥炭地N2排放的贡献未被量化;3)Anammox、细菌反硝化和真菌协同反硝化过程对N_(2)损失的相对贡献缺乏定量评估;4)气候暖干化情景下Anammox和NO_(3)^(-)还原过程的解耦机制尚不清楚。未来研究重点应着力于:构建野外增温、水位控制暖干化模拟试验平台,结合稳定性同位素、分子生物学和宏基因组学技术,围绕格局-过程-机理这条主线,系统评估高寒地区泥炭湿地氮排放(N_(2)O、N_(O)、N_(2))的量级、组成比例与主控因素,探讨土壤主要脱氮过程的相互作用规律,量化硝化、厌氧氨氧化和反硝化对N_(2)O、N_(2)产生的相对贡献,甄别对暖干化响应敏感的微生物类群,明晰土壤脱氮转变与微生物群落演替之间的耦联关系,揭示土壤脱氮过程对气候暖干化响应的微生物学机理。

关键词：土壤氮排放硝化厌氧氮转化功能微生物群落北方泥炭地

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青藏高原水体碳源汇过程的重新认知与挑战

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湖泊科学 2023年第6期35卷 1853-1865页

作者：高扬罗飚沈迪贾珺杰陆瑶王朔月中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京 100101 中国科学院大学资源与环境学院北京 100049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京 100101 中国石油天然气集团有限公司大港油田分公司第三采油厂沧州061023 兰州大学资源与环境学院兰州 730000 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京 100101

陆地-大气和陆地-水体的碳输送与碳交换共同决定了陆地生态系统的碳平衡,但长期以来青藏高原水体由于缺乏有效的观测数据,导致青藏高原水体一直是全球碳循环研究中被忽视的碳汇功能区.本研究聚焦青藏高原水体,重新认知水体碳侵蚀与碳沉... 详细信息

陆地-大气和陆地-水体的碳输送与碳交换共同决定了陆地生态系统的碳平衡,但长期以来青藏高原水体由于缺乏有效的观测数据,导致青藏高原水体一直是全球碳循环研究中被忽视的碳汇功能区.本研究聚焦青藏高原水体,重新认知水体碳侵蚀与碳沉积对青藏高原固碳的重要作用,系统分析河湖库-大气间的碳运移与交换时空格局与驱动机制.通过归纳总结发现:(1)青藏高原河流岩石风化速率以及CO2消耗速率较高,强烈的侵蚀作用对地球系统吸收和平衡CO2浓度起着重要的调控作用;(2)青藏高原湖泊是内陆生态系统的重要碳库,12 ka以来湖泊沉积物碳储量约为73 kg C/m2;(3)青藏高原湖泊浮游植物和水生植物影响内陆水体C沉积,年均初级生产力达(553±36)mgC/(m2·d).(4)青藏高原湖泊目前为"碳源",碳排放量约为2.27 Tg C/a.此外,本文还阐明青藏高原水体碳源汇过程评估的不确定性,以及从方法学角度分析如何加强其水体的碳循环研究,厘清全球变化下青藏高原水体的碳源汇机制,并展望了青藏高原水体碳源汇功能未来研究所面临的挑战,从而为深入理解全球变化下青藏高原生态系统在碳中和过程中的作用提供科学依据.

关键词：碳迁移碳转化碳平衡碳中和碳交换碳收支青藏高原

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围封与氮素添加对高寒草甸土壤有机碳稳定性的影响

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生态学报 2025年

作者：宋明华霍佳娟王贵强李以康中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院大学中国科学院西北高原生物研究所

优化放牧假说提出，适度放牧能够通过促进土壤养分周转速率，提高草地生态系统的初级生产力。但是对于适度放牧是否同时有助于土壤有机碳组分的形成与稳定，目前的认知仍然有限。特别是禁牧后通过外源性养分输入提高土壤有机碳含量并增... 详细信息

优化放牧假说提出，适度放牧能够通过促进土壤养分周转速率，提高草地生态系统的初级生产力。但是对于适度放牧是否同时有助于土壤有机碳组分的形成与稳定，目前的认知仍然有限。特别是禁牧后通过外源性养分输入提高土壤有机碳含量并增强碳库的稳定性的研究仍然匮乏。基于在青藏高原矮生嵩草草甸开展了17年的围封禁牧和不同化学形态氮素添加的长期实验，采用物理分级和13C核磁共振技术，分析了围封禁牧与氮素添加处理下土壤有机碳含量以及矿质结合态和颗粒态有机碳含量、有机碳不同功能团碳含量的变化。研究结果表明长期禁牧降低了0—10cm和10—20cm土层有机碳含量。围封禁牧提高了0—10cm土层颗粒态有机碳含量，但降低了矿质结合态有机碳含量，表明禁牧降低了有机碳含量及其稳定性。围封禁牧降低了0—10cm土层烷基碳含量，提高了氧烷基碳含量，表明有机碳的稳定性降低。不同化学形态氮素长期添加没有改变土壤有机碳含量，但是铵态氮与硝态氮处理下0—10cm土层矿质结合态有机碳含量低于硝酸铵处理，而铵态氮处理下0—10cm土层颗粒态有机碳含量显著高于硝酸铵。另外，同围封禁牧相比，铵态氮处理下0—10cm土层烷基碳和羰基碳含量降低，而烷氧碳含量增加，表明氮素添加，尤其是铵态氮的长期添加降低了有机碳的稳定性。此外，0—10cm土壤有机碳的降低主要源于矿质结合态有机碳的减少，10—20cm土层土壤有机碳的变化与颗粒态有机碳显著正相关，并且土壤pH的变化是有机碳组分变化及稳定性降低的主要原因之一。总之，高寒草地长期禁牧与氮素添加不利于土壤有机碳的截存与稳定。这一结论为退化草地恢复和可持续管理提供了科学依据。

关键词：围封禁牧氮素化学形态矿质结合态有机碳颗粒态有机碳 C-核磁共振有机碳库稳定性

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红壤丘陵区马尾松林和湿地松林物候特征的时空变异及影响因素

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林业科学 2024年第8期60卷 67-78页

作者：陈炳楠杨风亭孟盛旺戴晓琴寇亮陈奕帆王辉民付晓莉中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲生态站北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 国家林业和草原局产业发展规划院北京100013

【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(L... 详细信息

【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(LAIe)时空动态。采用有效叶面积指数的广义双重逻辑斯蒂模型确定物候期指标(生长季开始时间,SOS;生长季结束时间,EOS;生长季长度,LOS)。利用变异系数表征物候期时空变异幅度。通过皮尔逊相关分析和线性混合模型,解析气候(干旱指数、空气温度、降水量、饱和水汽压差、光合有效辐射)、土壤(土壤温湿度、土层厚度、石砾含量)和生物因子(林分密度、林下植被丰富度)对物候期的驱动作用。【结果】1)马尾松林和湿地松林物候特征均为单峰曲线(但马尾松林无明显峰值)。与马尾松林相比,湿地松林的SOS较晚,但LAIe的季节变化幅度更大且值更高。2)马尾松林的物候期在时空尺度上不如湿地松林稳定。马尾松林的SOS、EOS、LOS在空间上的变异系数和SOS在时间上的变异系数均大于湿地松林。3)在年际尺度上,马尾松林的SOS和EOS分别与早春和旱季0~120 cm土层的土壤含水量呈负相关和正相关;湿地松林的EOS与旱季0~60 cm土层的土壤含水量呈正相关。4)在空间尺度上,马尾松林物候期受林分密度、草本层物种丰富度和0~60 cm土壤石砾含量影响。【结论】马尾松林和湿地松林的物候特征在曲线峰值、SOS、LAIe变化幅度和数值大小等方面存在明显差异。湿地松林的物候期在时空尺度上更稳定。种内、种间竞争强度和土壤资源异质性共同驱动了红壤丘陵区马尾松林物候的时空变异格局。

关键词：森林物候有效叶面积指数时空变异石砾含量竞争强度土壤含水量

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宏观生态系统属性及状态定量表征体系

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应用生态学报 2025年第1期36卷 1-12页

作者：于贵瑞于宗绪于福波郝天象朱剑兴中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

宏观生态系统科学致力于探索并理解生态系统的结构、功能和过程机制。精准度量和定量描述生态系统基本属性和状态变化,并建立相应的度量方法及量纲体系,是促进宏观生态系统研究发展的关键环节。因此,基于传统的生物、土壤等生态系统要... 详细信息

宏观生态系统科学致力于探索并理解生态系统的结构、功能和过程机制。精准度量和定量描述生态系统基本属性和状态变化,并建立相应的度量方法及量纲体系,是促进宏观生态系统研究发展的关键环节。因此,基于传统的生物、土壤等生态系统要素属性,以及植物器官、个体和物种等水平的生物性状研究成果,构建定量表征生态系统本征属性及状态变化的度量方法和量纲体系,并发展全新的宏观生态系统研究理论及应用体系,是宏观生态系统科学研究亟待解决的基础理论和方法学问题。本文从传统物理学的属性状态和量纲体系出发,系统论述了定量描述生态系统属性和状态的理论方法、测度变量及量纲体系,提出了生态系统性状(ESTs)和多维度性状网络(ETNs)概念,并将其扩展到宏观生态系统性状的测量和应用分析,期望能够加深对生态系统结构组成、运行机制、状态演变的监测和评估方面的认识,促进区域及全球生态环境保护、资源综合利用和经济社会的可持续发展。

关键词：宏观生态系统量纲体系生态系统性状资源环境效应

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未来气候情景下中国植被净初级生产力稳定性及气候影响

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地理学报 2023年第3期78卷 694-713页

作者：陈惺王军邦何启凡王春雨叶辉中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 中国科学院大学北京100049 九江学院旅游与地理学院九江332005 齐鲁师范学院济南250200

中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和R... 详细信息

中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和RCP8.5气候情景下2006—2099年中国植被NPP,利用分段线性回归分析NPP年际变化转折点,采用滑动窗口法分析NPP稳定性的变化及气温和降水的影响。结果表明:(1)中国植被NPP在RCP4.5和RCP8.5气候情景下的总量分别为4.41 Pg C a^(-1)和4.40 Pg C a^(-1),季风区分别贡献了总量的72.8%和73.4%。(2)两种情景下NPP年际变化均为先增后减,转折点分别为2062年和2055年;转折年份之前NPP分别以5.3 g C m^(-2)10a^(-1)、6.5 g Cm^(-2)10a^(-1)显著增加,后以前期的4.28倍和2.57倍速率下降。(3)两种气候情景下滑动窗口计算的NPP稳定性分别以-2.9%10a^(-1)和-4.3%10a^(-1)的速率显著下降。(4)RCP4.5和RCP8.5情景下,气温显著升高,干旱指数显著下降,饱和水汽压差显著升高,全国趋向暖干化。(5)降水稳定性的降低主导着温带季风区NPP稳定性的降低,而气温稳定性的降低主导着青藏高原区NPP稳定性的降低。本文结果表明,未来气候系统的稳定性降低、气候趋向暖干化将导致全国植被NPP不升反降。因此,积极开展减缓和适应气候变化行动,如双碳行动,具有重要的科学和现实意义。

关键词：净初级生产力NPP CEVSA-RS模型未来气候情景稳定性

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施肥和收获期对拉萨河谷地区白草产量和饲用品质的影响

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草业科学 2024年第6期41卷 1347-1358页

作者：肖健宇张光雨王江伟黄绍琳王志述付刚沈振西余成群中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统网络观测与模拟重点实验室/拉萨农业生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049

为探究西藏地区白草(Pennisetum flaccidum)优质、高产的种植方式,本研究在拉萨河谷区设置N_(0)(0 kg·hm^(-2))、N_(300)(300 kg·hm^(-2))、N_(600)(600 kg·hm^(-2))和N_(900)(900 kg·hm^(-2))施肥处理,分别于抽穗... 详细信息

为探究西藏地区白草(Pennisetum flaccidum)优质、高产的种植方式,本研究在拉萨河谷区设置N_(0)(0 kg·hm^(-2))、N_(300)(300 kg·hm^(-2))、N_(600)(600 kg·hm^(-2))和N_(900)(900 kg·hm^(-2))施肥处理,分别于抽穗期、乳熟期和成熟期采集试验样品,分析不同施肥梯度和收获期对白草产量、饲用品质和土壤养分的影响。结果表明:白草干草产量随施肥量增加呈上升趋势,在抽穗期和成熟期显著高于乳熟期(P<0.05)。白草粗蛋白含量随收获期推迟而逐渐降低,粗灰分含量随施肥量增加呈下降趋势,但施肥对不同收获期的白草酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗脂肪和酸性洗涤木质素含量均无显著影响(P>0.05)。白草土壤全氮含量在抽穗期随施肥量增加呈现先增后减趋势,全磷含量随施肥量增加以及收获期的推迟而趋于下降。在抽穗期收割N_(900)处理的白草生产性能最佳,其次是同期收割N_(600)处理的白草,但后者较前者拥有更优的经济和生态效益。

关键词：白草施肥梯度收获时期干草产量营养品质土壤养分生产性能

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土壤中铁锰结核微结构与组分研究进展

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土壤学报 2023年第2期60卷 317-331页

作者：王祎黄来明中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

铁锰结核是土壤演化过程中形成的一种特殊新生体,其内部同心圆环带构造可用于反演古气候条件和成土环境,其组分可为微生物代谢提供营养元素和能量,进而影响土壤中养分和重金属的转化、固定与释放。本文综述了近几十年来国内外学者对土... 详细信息

铁锰结核是土壤演化过程中形成的一种特殊新生体,其内部同心圆环带构造可用于反演古气候条件和成土环境,其组分可为微生物代谢提供营养元素和能量,进而影响土壤中养分和重金属的转化、固定与释放。本文综述了近几十年来国内外学者对土壤中铁锰结核研究所取得的进展,包括铁锰结核形成机制、演变过程与影响因素,不同地区铁锰结核微结构与组分差异,以及铁锰结核对养分转化与重金属吸附的影响。未来需进一步研究不同成土阶段铁锰结核形成速率与环境阈值,构建不同成土环境中铁锰结核演化模型,阐明铁锰结核对土壤中养分和重金属的固释机理,以期更好地理解地表关键带土壤发生过程与元素生物地球化学循环,为定量评价变化环境下土壤质量和功能提供依据。

关键词：土壤发生新生体铁锰结核氧化还原反应元素地球化学

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祁连山高寒草甸退化对植被群落的影响

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草地学报 2025年第4期33卷 1249-1257页

作者：金鑫周学丽郑开福王英成王军邦芦光新青海大学农牧学院青海西宁810016 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 青海省草原改良试验站青海共和813099

为探讨高寒草甸退化对植被群落的影响,本研究以高寒草甸逐渐退化并演替为高寒草原的过程为研究背景,分析了植被群落的生境、生物量、多样性和群落结构差异,并探索了多样性和群落差异的驱动因子。结果表明:从高寒草甸退化为高寒草原,降... 详细信息

为探讨高寒草甸退化对植被群落的影响,本研究以高寒草甸逐渐退化并演替为高寒草原的过程为研究背景,分析了植被群落的生境、生物量、多样性和群落结构差异,并探索了多样性和群落差异的驱动因子。结果表明:从高寒草甸退化为高寒草原,降水显著减少(P<0.05),气温显著升高(P<0.05),土壤pH值显著升高(P<0.05),土壤养分流失;生物量显著下降(P<0.05);植被物种丰富度显著下降(P<0.01),群落差异显著(P<0.001)。同时,年平均降水对植被多样性有显著促进作用(P<0.01),而放牧对其有显著负面影响(P<0.05)。此外,生境解释了植被群落变化的64%,多元回归和层次分割法表明,放牧、海拔、降水及土壤有机质含量是植被群落变化的主要调节因子(P<0.01)。综上,调控放牧压力、加强水资源保护以及改善土壤状况,是防止草地退化和保持生物多样性的重要策略。

关键词：高寒草甸退化多元回归层次分割

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