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兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)叶片养分的空间分布格局

生态学报 2009年第4期29卷 1899-1906页

作者：任书杰于贵瑞陶波官丽莉方华军姜春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 CERN综合研究中心北京100101

对中国东北温带森林生态系统主要树种兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)24个采样点72个叶片样品有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)的化学组成、地理分布格局及其与气候因子的关系进行了研究。结果表明,叶片C、N、P和K含量的几何平... 详细信息

对中国东北温带森林生态系统主要树种兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)24个采样点72个叶片样品有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)的化学组成、地理分布格局及其与气候因子的关系进行了研究。结果表明,叶片C、N、P和K含量的几何平均数分别为543.970、16.902、2.373mg/g和14.625mg/g,且叶片的C含量>N含量>K含量>P含量;叶片的C/N、C/P和N/P分别为32.183、229.226和7.123。随纬度的增加、年均温度和年均降雨量的降低,兴安落叶松叶片C、N含量和N/P显著降低,叶片C/N和K含量显著升高,叶片P含量和C/P的变化没有达到显著水平。叶片N含量随纬度与年均温度的变化与全球及其它大尺度的研究结果相反,而N/P与其一致,这与在该区域的其它物种的研究结果基本一致。这可能是由于在本研究区域北部寒温带越往高纬度地区年均温度和年均降雨量越低、生长季越短,因此成土作用弱导致植物可以吸收利用的养分越少,但是由于植物显著降低的N含量和变化不明显的P含量导致了叶片N/P随纬度的增加和年均温度和年均降雨量的降低而降低,这与全球尺度的研究结果一致。兴安落叶松叶片养分分布格局与全球尺度和中国区域研究结果的差异说明了加强区域叶片养分特征研究的重要性。叶片养分与气候因子的显著线性相关说明气候因子是影响叶片养分特征的一个主要因子。

关键词：生态化学计量学兴安落叶松年均温度年均降雨量纬度分布格局叶片养分

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中国区域478种C_3植物叶片碳稳定性同位素组成与水分利用效率

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植物生态学报 2011年第2期35卷 119-124页

作者：任书杰于贵瑞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 CERN综合研究中心北京100101

目前,在中国区域关于植物碳稳定性同位素组成(δ13C)已经有了很多的研究,同时,δ13C作为植物水分利用效率(WUE)的替代指标,得到了越来越广泛的应用。而这些研究多集中在站点或小的区域尺度,那么在整个中国区域尺度上,δ13C能否作为植物... 详细信息

目前,在中国区域关于植物碳稳定性同位素组成(δ13C)已经有了很多的研究,同时,δ13C作为植物水分利用效率(WUE)的替代指标,得到了越来越广泛的应用。而这些研究多集中在站点或小的区域尺度,那么在整个中国区域尺度上,δ13C能否作为植物WUE的替代指标值得探讨。该文通过对文献资料的收集整理,研究了中国区域187个采样点478种C3植物叶片的δ13C,统计分析结果表明δ13C的变化范围为–33.50‰––22.00‰,均值为–(27.10±1.70)‰。在乔木、灌木和草本3种不同的生活型间,叶片δ13C的差异达到极显著水平,其中以草本的δ13C最高,乔木最低,这与在站点或小的区域尺度上的研究结果不同。对不同系统发育类型的植物而言,种子植物的δ13C极显著地大于蕨类植物;祼子植物与被子植物间的差异未达到显著水平;单子叶植物极显著地大于双子叶植物。叶片δ13C值随经度的变化没有明显的规律,但是随纬度的增加,δ13C极显著地升高。随年均温度和年均降雨量的降低,叶片δ13C值极显著升高。年均降雨量与δ13C间的这种极显著的负相关关系,与WUE和降水量间的关系一致,这表明在大的区域尺度上,δ13C可以作为植物WUE的指示指标。

关键词： C3植物生活型降雨量稳定性同位素水分利用效率

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美国长期生态学研究网络的战略规划——走向综合科学的未来

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地球科学进展 2007年第10期22卷 1087-1093页

作者：于秀波付超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CERN综合研究中心北京100101

从2004年11月起至今,美国长期生态学研究网络在美国国家科学基金会的资助下,为未来(几)十年的综合和网络层面研究进行了战略规划。规划的最终目标是形成一个新的长期生态学研究(LTER)网络层面科学计划,并通过1个科学课题组、7个网络科... 详细信息

从2004年11月起至今,美国长期生态学研究网络在美国国家科学基金会的资助下,为未来(几)十年的综合和网络层面研究进行了战略规划。规划的最终目标是形成一个新的长期生态学研究(LTER)网络层面科学计划,并通过1个科学课题组、7个网络科学工作组和一系列研讨会来进行。在制定和完善科学计划的过程中,规划行动获得了LTER网络层面科学的跨学科问题、概念框架、基本科学问题、社会与环境综合科学动议、网络计算机基础设施的战略规划、教育与宣传战略规划等重大科学产出。规划的意义在于它告诉了怎样走向LTER的未来———网络层面综合科学,因而有利于LTER及长期生态研究的发展,并可为cern等其他长期生态学研究网络的规划与发展提供启示。

关键词：长期生态研究生态网络综合科学规划

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中国区域土地利用/覆被变化对陆地碳收支的影响

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地理科学进展 2012年第1期31卷 88-96页

作者：付超于贵瑞方华军王秋凤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CERN综合研究中心北京100101

准确估计土地利用/覆被变化(LUCC)对陆地生态系统碳收支的影响已成为当前全球变化和全球碳循环研究的重点内容。本文通过文献调研和数据的整合分析方法总结讨论了近年来中国区域LUCC时空特征及其对陆地碳收支影响,为合理评价中国区域陆... 详细信息

准确估计土地利用/覆被变化(LUCC)对陆地生态系统碳收支的影响已成为当前全球变化和全球碳循环研究的重点内容。本文通过文献调研和数据的整合分析方法总结讨论了近年来中国区域LUCC时空特征及其对陆地碳收支影响,为合理评价中国区域陆地碳平衡以及确定未来研究发展方向提供参考。已有大量研究对近年来中国区域LUCC主要特征进行了探讨,并分别利用卫星遥感方法和IPCC清单法对中国区域陆地碳源汇影响进行了评估。结果表明,目前全国土地利用活动,特别是农林活动正对陆地生态系统碳收支产生了比较显著的积极作用,但基于以上两种方法的研究结论之间差异很大,反映出中国LUCC导致陆地碳收支变化的评估结果仍存在着较大的不确定性。通过分析认为,中国未来的研究工作应着重于发展和利用基于土地利用相互转化面积的计量方法,以提高对中国区域LUCC导致陆地碳收支变化评估的准确性。

关键词：土地利用/覆被变化(LUCC) 陆地生态系统碳收支中国

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温度和生物因子对农田生态系统呼吸的影响——以华北平原冬小麦-夏玉米复种农田生态系统为例(英文)

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资源科学 2009年第4期31卷 656-662页

作者：郑泽梅于贵瑞温学发张雷明孙晓敏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CERN综合研究中心北京100101 中国科学院研究生院北京100049

生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些... 详细信息

生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度。复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件。利用华北平原冬小麦-夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化的影响。结果表明,在冬小麦和夏玉米的各个生育阶段,其夜间生态系统呼吸都受到土壤温度的影响,但是这种影响在作物不同的生育阶段有所差异,尤其当土壤温度与叶面积指数(LAI)的季节变化非同步时,LAI会改变土壤温度对生态系统呼吸的控制。基于直线回归方程,LAI能分别解释2003年和2004年冬小麦生态系统参考呼吸(10℃下的生态系统呼吸速率)变异的97%和74%,能分别解释夏玉米生态系统参考呼吸变异的85%和42%。华北平原冬小麦-夏玉米复种农田的生态系统呼吸呈"双峰"季节动态模式,且与生态系统总初级生产力及LAI的季节动态模式相一致,两次峰值分别出现在冬小麦的LAI和夏玉米的LAI达到最大时。冬小麦农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为6.6gC(/m2.d)和5.5gC(/m2.d),夏玉米农田生态系统呼吸的最大值在2003年和2004年分别为7.7gC(/m2.d)和6.9gC(/m2.d)。冬小麦农田生态系统在2003年和2004年2个生育期的总呼吸量分别为402gC/m2(累计220天)和486gC/m2(累计232天)。夏玉米农田生态系统在2003年和2004年两个生育期的总呼吸量分别为557gC/m2(累计131天)和481gC/m2(累计107天)。冬小麦及夏玉米生育期生态系统呼吸的年际差异受土壤温度和受LAI影响的生态系统总初级生产力的协同作用控制。冬小麦秸秆还田引起的生态系统呼吸底物的增加以及夏季降雨对土壤湿度的改善都促进了夏玉米生长前期生态系统CO2排放量的增加。相对于自然生态系统,农田生态系统受到更多的管理措施的影响,因此在未来的研究中,应加强农业管理措施以及人类活动对农田生态系统呼吸影响的研究。

关键词：农田生态系统冬小麦-夏玉米复种农田生态系统呼吸土壤温度华北平原

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大气氮沉降通量观测方法

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生态学杂志 2010年第8期29卷 1671-1678页

作者：盛文萍于贵瑞方华军姜春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 CERN综合研究中心北京100101 中国科学院研究生院北京100039

工农业的发展引起含氮化合物排放量日益增多,导致大气向地面输入的沉降量相应增加。大气氮沉降是自然生态系统重要的氮素来源,沉降量的增加必然会对生态系统的生物地球化学循环产生干扰。针对大气氮沉降组成复杂、时空变异性大、观测的... 详细信息

工农业的发展引起含氮化合物排放量日益增多,导致大气向地面输入的沉降量相应增加。大气氮沉降是自然生态系统重要的氮素来源,沉降量的增加必然会对生态系统的生物地球化学循环产生干扰。针对大气氮沉降组成复杂、时空变异性大、观测的技术方法不统一、研究结果之间可比较性差等关键科学问题,本文从大气氮沉降来源和组成出发,综述了过去几十年来国内外大气氮素干湿沉降在观测方法和测试手段方面的重要进展,详细描述了传统雨量计收集法、降水降尘仪法、阴阳离子交换树脂法、降尘缸收集法和沉降速率法等干、湿沉降观测方法的原理,对比不同方法存在的优点与不足;简要对比了国内外大气干、湿沉降通量状况,提供了大气氮沉降区域分布格局方面的量化信息;初步阐明了大气氮沉降观测研究的理论基础和观测原理,为对比分析不同观测方法获得的观测结果提供定性参考,并为不同生态系统氮沉降研究选择合理的观测方法提供理论依据。

关键词：湿沉降干沉降沉降通量沉降速率观测方法

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离子树脂法测定森林穿透雨氮素湿沉降通量--以千烟洲人工针叶林为例

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生态学报 2010年第24期30卷 6872-6880页

作者：盛文萍于贵瑞方华军刘允芬胡中民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 CERN综合研究中心北京100101 中国科学院研究生院北京100049

穿透雨是大气氮素输入森林生态系统的重要途径之一,穿透雨中氮素含量的定量评估在森林生态系统氮素循环研究中的作用不可忽视。穿透雨中氮沉降通量的空间异质性很强,传统降水收集法工作量大,且容易带来测定误差。分析了国产离子树脂测... 详细信息

穿透雨是大气氮素输入森林生态系统的重要途径之一,穿透雨中氮素含量的定量评估在森林生态系统氮素循环研究中的作用不可忽视。穿透雨中氮沉降通量的空间异质性很强,传统降水收集法工作量大,且容易带来测定误差。分析了国产离子树脂测定大气氮素湿沉降的可行性,并以千烟洲人工针叶林为例探讨离子树脂法测定森林穿透雨的适用性。结果表明,离子交换树脂法和传统降水收集法测定值之间的相关性显著,离子交换树脂法可以很好的反映大气氮沉降通量和季节变化特征,并且在采样周期较长时也能准确测定氮沉降组分,是适用于野外站点林内穿透雨氮沉降通量的观测方法。千烟洲人工针叶林穿透雨的氮沉降通量为9.19 ***-2.a-1,夏季的5—7月份和冬季的1—2月份出现氮沉降通量高峰。夏季穿透雨氮沉降以铵态氮为主,而冬季以硝态氮为主。千烟洲人工针叶林的氮沉降通量与附近地区针叶林穿透雨氮沉降通量近似,低于临近区域阔叶林穿透雨的氮沉降通量水平,但已可能接近森林生态系统氮输出出现强烈反应的氮沉降临界值。

关键词：氮沉降离子交换树脂穿透雨亚热带人工林

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欧亚大陆草原地上生物量的空间格局及其与环境因子的关系

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地理学报 2016年第5期71卷 781-796页

作者：焦翠翠于贵瑞何念鹏马安娜葛剑平胡中民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生态系统研究网络综合研究中心北京100101 中国科学院大学北京100049 北京师范大学生命科学学院北京100875

本文以欧亚大陆草原为研究对象,收集和整合分析了该区域采用收获法实测的地上生物量数据,探讨了地上生物量的空间分布规律,地上生物量空间格局与环境因子之间的关系。主要结论为：1欧亚大陆草原地上生物量的空间格局具有复杂的水平和垂... 详细信息

本文以欧亚大陆草原为研究对象,收集和整合分析了该区域采用收获法实测的地上生物量数据,探讨了地上生物量的空间分布规律,地上生物量空间格局与环境因子之间的关系。主要结论为：1欧亚大陆草原地上生物量的空间格局具有复杂的水平和垂直地带性分布规律,具体表现为：随着纬度的升高,海拔的升高,地上生物量都呈开口向下的抛物线变化趋势;随着经度的增大,呈开口向上的抛物线变化趋势。2欧亚大陆草原地上生物量的空间分布虽然与年平均温度、年总太阳辐射、表层土壤（0~30 cm）的砾石含量、p H和有机碳含量有一定的相关关系,但是,主要受到年总降水量空间变异的影响。3欧亚大陆草原地上生物量的空间格局与年总降水量空间变异之间呈现为高斯函数关系,这主要是由青藏高原独特的草原分布与环境因素空间格局特征决定的。

关键词：地上生物量空间格局欧亚大陆草原抛物线高斯函数

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大尺度陆地生态系统科学研究的理论基础及其技术体系之探讨

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应用生态学报 2021年第2期32卷 377-391页

作者：于贵瑞陈智杨萌王秋凤中国生态系统研究网络综合研究中心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

大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论... 详细信息

大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论述大尺度陆地生态系统科学研究的科技使命基础上,重点梳理和探讨了区域及大陆尺度的生态系统科学研究理论基础和方法学问题,进而基于宏生态系统生态学理论,新提出了宏观生态系统科学的基础理论、科学概念及其研究方法体系的逻辑框架。本文重点探讨了:1)基于生态系统的系统学特性,发展多维视角的"生态系统科学概念网络体系";2)基于生态系统整体性和涌现性理论,发展"生态系统状态变化分析理论体系";3)基于生态系统属性及状态概念,发展生态系统结构-过程-功能-服务级联关系的"整合研究方法学理论体系"的学科内涵及应用问题,进而论述了发展区域及大陆尺度宏观生态系统科学研究的方法体系,提出构建新一代大陆尺度生态系统观测研究实验网络,完善"联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合"四位一体的科学研究技术体系的必要性。

关键词：大尺度陆地生态系统生态系统科学宏生态系统生态学宏观生态系统科学基础理论科学概念方法体系

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中国东部南北样带森林生态系统102个优势种叶片碳氮磷化学计量学统计特征

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应用生态学报 2012年第3期23卷 581-586页

作者：任书杰于贵瑞姜春明方华军孙晓敏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CERN综合研究中心北京100101 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

选择中国东部南北样带森林生态系统112个采样点,研究了102个优势植物叶片的有机碳、全氮和全磷化学计量学特征及其变异性.结果表明:在中国东部南北样带森林生态系统中,优势植物叶片的有机碳含量(Cmass)、全氮含量(Nmass)和全磷含量(Pma... 详细信息

选择中国东部南北样带森林生态系统112个采样点,研究了102个优势植物叶片的有机碳、全氮和全磷化学计量学特征及其变异性.结果表明:在中国东部南北样带森林生态系统中,优势植物叶片的有机碳含量(Cmass)、全氮含量(Nmass)和全磷含量(Pmass)的变化范围分别为374.1～646.5 mg.g-1、8.4～30.5 mg.g-1和0.6～6.2 mg.g-1,算术平均数分别为480.1、18.3和2.0 mg.g-1,变异系数分别为11.1%、27.5%和56.4%;C/N、C/P和N/P的变化范围分别为14.1～64.1、70.9～838.6和1.5～21.2,算术平均数分别为29.1、313.9和11.5,变异系数分别为32.8%、48.3%和44.1%.C∶N∶P质量比为313.9∶11.5∶1,摩尔比为810.9∶25.4∶1.与全球尺度的研究结果相比,本研究区域树木叶片Cmass和C/N明显偏高,叶片Nmasss和N/P明显偏低,而叶片Pmass和C/P差异不显著.

关键词：中国东部南北样带森林 Redfield比例叶片养分生态化学计量学

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