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生态学报 2018年第14期杂志 文档列表

生态学报杂志研究论文

底泥养分富集条件下11种水生植物的光合氮利用效率4923-4931

摘要：为揭示水生植物对富营养化河涌底泥的生理生态适应性及其净化能力，选取11种水生挺水植物（包含6种本土植物和5种外来植物）结合河涌底泥进行试验。通过测定试验一年后植物叶片的光饱和光合速率（Psat，μmol m-2 s-1）、比叶面积（SLA，m2/kg）、总氮含量（TN，mg/g）和光合作用氮利用效率（PNUE，μmol mol-1 s-1），比较分析物种间生理与结构特性及其相互关系。结果表明：种间的SLA层次比较分明，最高的大叶皇冠草（20.31±0.30）与最低的鸢尾草（7.22±0.31）相差近3倍。种间的Psat在（3.76±0.57）（鸢尾草）-（21.53±1.20）（水罂粟）之间，水罂粟比鸢尾草高81.79%。种间的PNUE从42.53±8.42（鸢尾草）至655.8±100.93（天使花），美人蕉、水罂粟、风车草和香蒲的PNUE值均较高，且差异不明显（P 〉 0.05），这些植物的PNUE显著高于较低PNUE的种类（包括菖蒲、蓝花草和鸢尾草）（P 〈 0.05）。种间SLA分别与PNUE和Psat（μmol kg-1 s-1）呈显著的正相关，SLA和Psat（μmol m-2 s-1）分别与TN（mmol/m2）呈显著负相关（P 〈 0.05）。外来植物类群的PNUE、SLA、Psat和TN均显著高于本地植物类群（T-test，P 〈 0.05），说明外来水生植物在养分富集化环境下能更有效地利用资源，具有潜在的高生长速率和种间竞争优势。

氮输入和水淹对短叶茳芏生长、养分及固碳的影响4932-4941

摘要：外源氮输入显著改变河口湿地植物生长和固碳能力，进而影响河口湿地生态系统碳、氮循环过程。以闽江口湿地土著种短叶茳芏（Cyperus malaccensis）为研究对象，通过15个月的中型生态系实验，分析不同氮输入水平（CK，0 g N m-2a-1；N8，8 g N m-2a-1；N16，16 g N m-2a-1）和2种水淹（T1，每天水淹时长2-3 h；T2，每天水淹时长11-12 h）处理对短叶茳芏生长、养分和固碳的影响，探讨短叶茳芏在环境变化下的生长、固碳特征。结果表明：T2处理株高极显著高于T1处理，N8、N16处理的植物株高显著高于CK处理，植物成熟季节的株高也极显著最高（P 〈 0.001）。水淹状况和植物生长期对短叶茳芏的密度有显著影响：T1处理密度极显著高于T2处理，植物成熟季节的密度也极显著最高（P 〈 0.001），但是氮输入没有显著提高植物密度。植物碳含量较为稳定，T2处理地上碳含量显著高于T1处理（P 〈 0.05），但是氮输入和植物生长期对地上碳含量影响不显著。氮输入水平、水淹状况和植物生长期则对植物地上氮含量都有显著影响（P 〈 0.05）。N8处理的植物地上生物量和固碳量极显著最高，CK处理极显著最低，植物成熟期的地上生物量和固碳量也极显著最大（P 〈 0.001），但是不同水淹处理植物生物量和固碳量无显著差异。闽江口湿地短叶茳芏具有较强的环境适应能力，在持续氮输入环境下，闽江口湿地的短叶茳芏可能向高潮滩拓展。

中国沙棘克隆生长对灌水强度的响应规律及其激素调控机制4942-4952

摘要：关于中国沙棘克隆生长调节研究目前局限于外在机制，旨在探讨其克隆生长对灌水强度的响应规律及其激素调控的内在机制。结果表明：随着灌水强度的增大，分株生长、克隆繁殖、克隆扩散能力先升后降，IAA（吲哚-3-乙酸）、ZR（玉米素核苷）、GA3（赤霉酸）含量及其与ABA（脱落酸）的比值先升后降而ABA含量先降后升。同时，分株生长、克隆繁殖、克隆扩散能力与IAA、ZR、GA3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA呈极显著或显著正相关，与ABA含量呈极显著负相关。灌水强度过小或过大，IAA、ZR、GA3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA低而ABA含量高，克隆生长潜力受到抑制，种群以分株小、数量少（分布稀疏）、扩散（水平根延伸和分枝）能力弱为特征，克隆生长格局倾向于＂游击型＂、种群早衰概率高；灌水强度适宜，IAA、ZR、GA3含量以及IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA高而ABA含量低，克隆生长潜力得以充分发挥，种群以分株大、数量多（分布密集）、扩散能力强为特征，克隆生长格局倾向于＂聚集型＂、种群稳定性高。随着灌水强度过小-适宜-过大的连续变化，中国沙棘通过改变激素状况调控克隆生长，从而形成与灌水强度相适应的克隆生长格局连续体＂游击型-聚集型-游击型＂，种群稳定性呈＂低-高-低＂的连续变化过程。由此可见：灌水强度诱导内源激素发生改变，激素特征调控克隆生长格局，克隆生长格局决定种群稳定性。

鄱阳湖湿地灰化苔草种群生产力特征及其水文响应4953-4963

摘要：淡水湖泊湿地中，水文条件是影响湿地植物分布和生长发育的关键因素，研究特定湿地植物种群与水文变化之间关系，对于认识湿地植被格局形成及进行湿地生态调控与恢复具有重要意义。选取鄱阳湖湿地洲滩优势植物——灰化苔草（Carex cinerascens）种群作为研究对象，基于野外实地观测数据，研究不同高程带灰化苔草春草种群生产力特征及其对水文变化的响应。结果表明：春草生长季内各高程带灰化苔草种群变化规律基本一致，但其生长发育过程对水文条件产生差异性反应，长期连续水淹和半水淹条件抑制灰化苔草的生长，而间歇性半水淹和未水淹条件则促进灰化苔草伸长生长和生物量积累；生长初期灰化苔草通过储水策略应对水分缺乏形成的干旱胁迫，而生长末期则通过增加干物质含量来应对淹水胁迫；灰化苔草定植与生长发育需要一定的水文条件，淹没期平均水深3.70-2.78 m、淹没频率42.08%-43.17%、平均距湖水面高度-0.23-0.77 m的水文环境更有利于灰化苔草的生长发育。研究结果可为未来鄱阳湖湿地植被保护和湖泊水位调控提供重要参考依据。

外来物种刺槐对土壤微生物功能多样性的影响4964-4974

摘要：以延河流域不同植被区内人工刺槐（Robinia pseudoacacia）群落和乡土植物群落的土壤微生物为研究对象，利用Biolog微平板技术对土壤微生物功能多样性进行测定，分析人工引种刺槐在不同环境梯度（3个植被区）下对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明：刺槐对不同环境梯度下的土壤微生物的影响明显不同。从草原区到森林区，刺槐林之间土壤微生物群落的平均颜色变化率（AWCD）和土壤微生物功能多样性指数均没有显著变化；但与乡土植物群落比较，草原区、森林草原区和森林区土壤AWCD分别表现为刺槐 〉 乡土植物、刺槐 〉 乡土植物、刺槐 〈 乡土植物；在草原区和森林草原区刺槐林土壤微生物群落的群落丰富度指数（S）、Shannon-Wiener指数（H）、Simpson指数（D）、McIntosh指数（U）均大于乡土植物，森林区刺槐林群落丰富度指数（S）、Shannon指数（H）、Simpson指数（D）均小于乡土植物；刺槐林和乡土植物群落下土壤微生物碳源利用存在差异，主要体现在对糖类、氨基酸类的利用上。PCA分析显示主成分1贡献较大的碳源有24种，在主成分分离中起主要贡献作用的是糖类、氨基酸类和羧酸类。土壤碳氮含量能影响土壤微生物功能多样性指数，土壤含水量和温湿度能够影响碳源的利用类型。刺槐对土壤微生物功能多样性的影响存在区域差异，在评价刺槐对土壤生态过程与功能的影响时必须要考虑这种空间差异性。

东北森林带森林生态系统固碳服务空间特征及其影响因素4975-4983

摘要：东北森林带作为国家主体生态区划＂两屏三带＂国家生态安全格局中的重要组成部分，在全球碳平衡中发挥着重要的碳汇作用。以东北森林带为研究区域，采用净生态系统生产力（NEP）评估其森林固碳服务，通过Anselin Local Moran＇s I算法识别固碳服务的＂热点＂、＂冷点＂和＂异常点＂，并分析探讨其空间格局与影响因素。结果表明：（1）东北森林带森林生态系统整体上是碳汇。2014年东北森林带森林固碳总量为36.41 Tg C/a，单位面积固碳量为89.57 gC m-2 a-1。（2）固碳服务的热点区主要分布在大兴安岭北部和长白山中北部，冷点区主要分布在大兴安岭东部、小兴安岭和长白山南部，固碳服务的高值异常区域主要分布在森林边缘的农林交错带，低值异常区域主要分布在人为干扰严重的城市蔓延区。（3）东北森林带森林生态系统整体上受人为因素的影响小，其固碳服务与NDVI显著正相关。（4）城市扩张等人为干扰是固碳服务异常降低的根本原因，植被本身生长状况不佳和较高的温度是导致固碳服务的异常降低的重要影响因素。

三种锦鸡儿属植物水力结构特征及其干旱适应策略4984-4993

摘要：水分胁迫是干旱半干旱区限制植物生长的主要因素。以干旱半干旱区的3种锦鸡儿属植物为研究对象，从生态适应策略角度来分析3种锦鸡儿植物产生生态分离的原因。对三种锦鸡儿属植物茎干叶片的显微结构、生理功能（导水率、光合速率以及水分利用效率）进行测定，并统计了3种锦鸡儿植株的形态特征，如一、二级枝的直径、长度、末端叶面积。结果表明：三种锦鸡儿属植物都能形成较小的导管直径来适应旱生环境，但是在导水结构上又表现出一定的差异性。中间锦鸡儿的导管直径最小，次脉密度和最大净光合速率最大；柠条锦鸡儿的导管直径、叶片厚度和比叶重（LMA）最大。小叶锦鸡儿在导水率下降50%时的水势（P50）最大，水分胁迫时极易发生栓塞，但正是由于导管的栓塞降低了水分运输效率，使其在旱生环境中能够通过减少水分的供应来降低水分的丧失，从而保证自身生长的水分需求；而中间锦鸡儿则主要通过减小导管直径来适应旱生环境；柠条锦鸡儿的水分利用效率最高，抗栓塞能力最强，抗旱性最好，同时柠条锦鸡儿可以通过减少蒸腾面积来减少水分的丧失。植物的导管直径大小、叶片厚度、LMA、叶脉密度对植物导水速率、光合速率等生理功能都有一定的影响。

天山森林植物功能性状与碳库沿海拔梯度的变化4994-5005

摘要：植物功能性状是能够将植物个体特征、群落结构和生态系统功能结合起来的良好载体，但关于在环境梯度上如何通过植物功能性状的连续变化来构建群落、以及植物功能性状如何反映生态系统功能等问题尚有较多疑问。为探讨天山森林植物功能性状与其碳库在海拔梯度上的联系，分析了14个群落尺度上的植物功能性状指标和各组分碳密度沿海拔的变化规律及二者之间的关系。结果表明：（1）受海拔梯度上环境因子的影响，群落尺度上植物功能性状和碳密度的垂直分布并不一致：随海拔升高，叶片碳氮比（C/N）逐渐上升，叶片碳含量（Cleaf）、比根长（SRL）和植株高度（H）升高后降低，叶绿素含量（Chl）、细根磷含量（Proot）、叶片氮磷比（N/P）逐渐下降，细根碳含量（Croot）先升高后趋于平缓，细根氮含量（Nroot）先下降后又有所回升，叶片氮含量（Nleaf）、木质素含量（LLC）、叶干物质含量（LDMC）、细根干物质含量（RDMC）在各海拔段间无显著差异；（2）比根长（SRL）和植株高度（H）通过影响资源的获取和利用，C与P通过对养分的限制和在器官中的分配，从而影响植被光合作用，与天山森林碳密度显著相关；高木质素含量（LLC）导致植物残体分解速率变慢而与土壤碳密度（SCD）和群落总碳密度（TCD）呈显著负相关关系。随海拔升高，植被碳密度（VCD）先升后降，土壤碳密度（SCD）和总碳密度（TCD）逐渐升高。植物功能性状与环境因子和森林的结构功能相互作用、相互影响，三者之间的关系还需在大尺度上进一步验证。

放牧强度对高寒草甸土壤理化性状和植物功能群的影响5006-5016

摘要：为明晰放牧强度对植物功能群落的物种分布特征和土壤理化性状的影响。在青藏高原东北缘高寒草甸设置6块放牧强度样地开展试验。采用多元排序和方差分解等方法，分析放牧强度作用下植物功能群落物种分布与土壤物理结构和化学养分因子的定量关系。结果表明：（1）随放牧强度增加，禾本科、莎草科和多年生杂类草植物群落的物种丰富度、盖度和实际重要值均显著降低，而一年生杂类草无显著变化。（2）对于土壤化学养分，不同放牧强度区，土壤速效钾、全氮和有机质含量均随土层深度的增加而降低，土壤速效磷在不同放牧强度区变化规律不一致。随放牧强度增加，土壤速效钾和全氮含量增加，而土壤速效磷和有机质含量无明显变化。（3）对于土壤物理性状，不同放牧强度区，随土层深度增加，土壤紧实度和容重均增加，而土壤含水量和通气孔隙度均降低。随放牧强度增加，0-30 cm各土层深度的土壤紧实度和容重均增加，土壤含水量和通气孔隙度均降低。（4）以功能群为基本单元对植物群落进行方差分解得出，土壤物理性状可单独解释群落功能群分布总方差的58.10%。（5）基于物种尺度对不同功能群落与环境因子进行定量研究表明，土壤紧实度是决定每种功能群物种分布格局的最主要因子。禾本科、莎草科和多年生草本植物均受土壤物理性状的显著影响，贡献率分别为26.3%、31.0%和16.5%。而一年生草本植物不受土壤物理和化学性状的显著影响。综上所述，放牧强度对土壤化学性状的影响具有不确定性，而对土壤物理性状和群落特征的影响具有确定性。土壤物理结构性状主导了高寒草甸植物功能群落的物种分布格局。

川西亚高山针叶林树种云杉和冷杉土壤酸碱性差异及其机制5017-5026

摘要：比较了川西亚高山针叶林主要树种粗枝云杉（Picea asperata）和岷江冷杉（Abies faxoniana）样地各土层（0-5 cm、5-10 cm、10-20 cm）土壤pH值差异，并从两树种养分吸收和养分归还相关累积H＋输入方面探究其差异原因。研究结果表明：云杉样地各土层土壤pH值均显著高于冷杉样地（P 〈 0.05）；云杉样地地被物累积H＋输入显著低于冷杉样地（P 〈 0.05）；云杉样地凋落物中P、Mg、N、C平均浓度显著低于冷杉（P 〈 0.05），而Ca、C/N、木质素/N、C/P显著高于冷杉样地（P 〈 0.05），两树种凋落物中木质素、K平均浓度无显著差异。云杉和冷杉凋落物化学特性主成分分析PC1、PC2方差贡献率分别为73.7%和15.6%，累积方差贡献率为89.4%，其中PC1主要综合Ca、C/P、C/N、木质素/N、P、N、Mg的信息；PC2主要综合木质素、K、C的信息。各土层土壤pH值均与地被物累积H＋输入显著负相关，与PC1样本分数显著正相关。研究结论：云杉和冷杉样地土壤pH值存在显著树种差异，且云杉使土壤pH值变大，冷杉使土壤pH值变小，这主要与地被物形成以及凋落物化学特性有关，即与凋落物的量和凋落物分解速率、凋落物养分归还率密切相关。

长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响5027-5036

摘要：研究长期定位施肥对番茄根际土壤微生物群落功能多样性的影响，旨在为番茄根际生态过程中的调控提供科学依据和理论指导。以沈阳农业大学长期定位施肥基地的番茄根际土壤为研究对象，采用Biolog-ECO微平板法，分析了11个处理：N（单施氮肥）、K（单施钾肥）、P（单施磷肥）、NP（氮磷肥配施）、NPK（氮磷钾肥配施）、MN（有机肥配施氮肥）、MK（有机肥配施钾肥）、MP（有机肥配施磷肥）、MNP（有机肥配施氮磷肥）、MNPK（有机肥配施氮磷钾肥）、对照CK（不施肥）的土壤微生物群落功能多样性。结果表明：（1）配施有机肥能够显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾和碱解氮的含量，氮肥的施入会降低根际土壤的pH，各处理间土壤理化性质的差异显著；（2）配施有机肥可以增强番茄根际土壤微生物对碳源的利用能力，提高微生物群落功能多样性，其中，MNP处理微生物对碳源利用能力最强，微生物活性最高。具体表现为：①长期施肥改变了土壤微生物对碳源的利用能力。配施有机肥处理的土壤微生物对6类碳源的总利用能力高于单施化肥处理，以MNP优势最明显；②在6类碳源中，氨基酸类碳源利用能力最强，酚酸类碳源利用能力最弱；③主成分分析表明，31种碳源对PC1贡献较大的有12种，对PC2贡献较大的有8种；④施加肥料的处理的Shannon指数、丰富度指数和优势度指数均高于不施肥的处理，但其均匀度下降。有机肥配施氮磷肥处理的Shannon指数、丰富度指数均显著高于其他处理。综合所有结果，以MNP的施肥较果最佳，能够呈现较高的根际土壤微生物功能多样性。

高寒沙区生物土壤结皮对吸湿凝结水的影响5037-5046

摘要：高寒沙区，水资源匮乏，吸湿凝结水是维持当地生态环境的重要非生物影响因子。采用自制微渗仪（直径10 cm，高度分别为3、4、6、11 cm）观测3类生物土壤结皮（苔藓结皮、藻类结皮、物理结皮）和流沙的吸湿凝结水量变化规律。结果表明：观测期间，除去大风和降雨天气外，吸湿凝结水每天都会产生；不同地表类型产生的吸湿凝结水量存在差异，生物土壤结皮生成的吸湿凝结水量显著大于流沙上产生的吸湿凝结水（P 〈 0.05），即生物土壤结皮有利于吸湿凝结水的生成；随着结皮的发育，吸湿凝结水量呈增加趋势，主要表现为：流沙 〈 物理结皮 〈 藻类结皮 〈 苔藓结皮；凝结现象自19：00开始，次日7：00结束；日出后，吸湿凝结水量迅速下降，持续时间为5 h，其中苔藓结皮与流沙下降速率最快；吸湿凝结水主要集中在土壤表层5 cm内，达总凝结量的90%以上，且观测值变异系数小，可作为代表性土壤深度进行吸湿凝结水的相关研究；吸湿凝结水量与大气温湿度密切相关，与大气温度呈负相关关系，与大气湿度呈正相关关系；吸湿凝结水量受取样深度、地表类型、大气温湿度等多方面因素的影响。

干热河谷冲沟沟岸葛藤不同覆被状况及土壤性质差异分析5047-5055

摘要：沟岸是干热河谷冲沟系统中土壤生态环境最为恶劣的地带，其水热矛盾突出、土层浅薄、土壤贫瘠。探讨葛藤覆被对沟岸土壤性质的影响，可为沟岸土壤改良与植被恢复奠定基础。以元谋干热河谷区葛藤覆被的冲沟沟岸为研究对象，选取裸露地块作为对照（CK），根据藤本生物量设置4个处理（T1：309.70 g/m2鲜被物，T2、T3、T4：594.34、1103.43、1693.27 g/m2枯落物），对比研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤性质的影响。结果表明：沟岸土壤性质受葛藤覆被类型（鲜/枯）及生物量共同影响。①较裸露沟岸（11.05%），枯藤覆被有益于保持其下土壤水分（13.30%-18.90%），鲜藤覆被下土壤水分则明显降低（7.36%）；较裸露沟岸，鲜、枯藤覆被均有助于增加其下土壤毛管孔隙度。②较裸露沟岸，鲜藤覆被下沟岸土壤有机质、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量大都呈现出不同程度的降低，枯藤覆被沟岸上述土壤养分含量则整体增加，且大都呈现出随枯藤覆被量增加而增加的规律。③较裸露沟岸（3.24 nmol/g），鲜、枯藤覆被沟岸土壤总PLFA（总磷脂脂肪酸量Phospholipids fatty acid）量明显提升，T1-T4处理土壤的总PLFA量分别为裸露沟岸的10.5、2.6、2.6倍和6.5倍。研究成果对于干热河谷冲沟系统退化土壤的改良及植被恢复具有重要的指导意义。

亚热带退化红壤区森林恢复类型土壤有机碳矿化对温度的响应5056-5066

摘要：土壤有机质分解是陆地生态系统碳循环的重要环节，它不仅受植被类型的影响，对环境温度也十分敏感。以江西省泰和县石溪退化红壤区马尾松（Pinus massoniana）、木荷（Schima superb）和枫香（Liquidambar formosana）3种森林类型为研究对象，将其土壤分别置于4种不同温度（5、15、25℃和35℃）条件下培养，采用碱液吸收法进行为期35 d的土壤碳矿化研究。在同一温度条件下，不同林型土壤CO2累计碳排放量大小顺序为：枫香 〉 马尾松 〉 木荷。在4种不同温度条件下枫香林地土壤CO2累计排放量最大，其次是马尾松林、木荷林，且不同森林类型土壤CO2累计排放量随温度升高而增加（P 〈 0.05）。在15℃、25℃和35℃条件下，不同林地土壤潜在碳排放量间无显著性差异。在15℃和25℃条件下，土壤碳排放量随土壤全碳含量呈现先增后减的变化趋势（P 〈 0.05），全碳的极值点分别约为1.83%和1.89%。不同植被类型和培养温度对土壤碳矿化量有显著影响，说明植被类型和温度能够对土壤呼吸产生重要影响，且不同温度对土壤呼吸作用更显著（P 〈 0.000），但两因素间并无显著交互效应。在25℃时，不同林型土壤碳排放量随土壤含水量先增后减，表明土壤含水量并不是影响土壤碳排放量的调控因子。采用单库模式方程Cm=Co（1-exp-kt）对土壤潜在碳排放进行模拟，得出不同温度不同林型土壤最大碳排放量随温度升高而增加。不同林型不同温度条件下土壤Q10值范围为1.797-1.971，变化幅度较小，且不同林型土壤Q10值并未表现出显著性差异，这一结论为研究林型和温度对土壤碳矿化的影响提供参考。

基于水蚀预报模型的黄土高原水平阶减流阻蚀效应模拟5067-5077

摘要：黄土高原是我国土壤侵蚀最严重的地区，如何合理开展坡改梯工程对防治水土流失具有重要意义。本研究应用WEPP模型模拟坡面尺度降雨-侵蚀过程，模拟分析径流小区（10 m坡长）在不同坡度的水土流失特征和二阶、三阶水平阶在不同台面宽度（1，1.5，2 m）的减流阻蚀效应。结果表明：1）坡面尺度上，径流量和侵蚀量随坡度增加而增加。坡度达到20°时，径流量随坡度增加保持稳定，产沙量增加趋势渐缓；2）与坡面小区对比，二阶和三阶水平阶随台宽增加对地表径流调控率分别从6.5%增加到61.2%，从10.1%增加到69.7%；二阶水平阶在中（1.0 mm/min）、大（1.5 mm/min）雨强下，台面宽度大于1.5 m时产沙量小于坡面，泥沙调控率从1.1%增加到68.8%，三阶水平阶泥沙调控率从1.4%增加到82.3%；3）依据单位台宽减沙量，合理设计水平阶，使其减沙效益最大化。小雨强（0.5 mm/min）时，二阶、三阶水平阶的台面宽度达到1.5 m和1 m时可发挥优良的水土保持效果；中雨强（1.0 mm/min）时，台宽1.5 m的三阶水平阶效果最佳；大雨强（1.5 mm/min）时，则以2 m台宽的三阶水平阶效果更好。应用WEPP模型为定量评价工程措施的水土保持效益提供技术支撑。

应用小波多尺度分析亚热带森林土壤异养呼吸特征5078-5086

摘要：土壤异养呼吸是森林生态系统碳循环的重要组成部分，其时间变化规律和影响因子一直是碳循环研究的难点和重点。利用全自动连续观测系统对亚热带米槠常绿阔叶次生林土壤异养呼吸进行高频率观测，采用连续小波变换技术对高频率实测值与模型估测值间的差值进行分析，探讨亚热带森林土壤异养呼吸的变化机制。结果发现，土壤异养呼吸速率年变化范围在0.82-7.11 μmol CO2 m-2 s-1之间，全年平均值为2.66 μmol CO2 m-2 s-1，在7月份达到全年最高值。虽然土壤温度和水分双因素模型能够较好地解释土壤异养呼吸的年变化，但土壤温度和土壤异养呼吸速率在时间序列上未出现同步变化模式，同时双因素模型估测值与高频率实测值年均值相差18%，其中4-7月模型值低估12%，而8-9月模型值高估15%。进一步利用连续小波变换对模型误差分析发现，模型值与实测值差异在4-7月主要分布在短周期（32-64 h）和长周期（≥85 d），这可能与生长季节土壤底物有效性提高，大量的易变化碳输入激发原有土壤有机碳分解有关。8-9月差异主要分布在长周期（≥85 d），这可能是干旱造成底物有效性降低，微生物只能利用原有难分解有机碳进行维持代谢。因此亚热带森林土壤异养呼吸会不仅受到温度、土壤水分等环境因素影响，而且底物有效性变化也可能是影响亚热带常绿阔叶林土壤异养呼吸变化的重要因素。

黄土丘陵区不同森林类型叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征5087-5098

摘要：采用野外调查与室内分析相结合的方法，测定了黄土丘陵区主要人工林（刺槐、小叶杨和油松）和天然次生林（辽东栎、麻栎和白桦）中乔叶、凋落物以及土壤的碳（C）、氮（N）和磷（P）含量，探讨不同森林类型叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征差异，旨在进一步了解研究区森林生态系统的养分供求现状。结果表明：1）人工林叶片和凋落物的C含量大于天然次生林，N、P含量均小于天然次生林，叶片和凋落物C ∶ N和C ∶ P值均表现为人工林大于天然次生林；2）人工林中土壤的C、N、P含量及化学计量比的显著性差异主要集中在土壤表层（0-10 cm），而天然次生林则集中在10-50 cm的土层，随着土层深度增加，二者的C、N、P含量逐渐减小；3）人工林N含量在叶片与凋落物间为显著正相关，天然次生林N含量在凋落物与土壤间为极显著正相关、C ∶ P值在叶片与土壤间则为显著负相关，其余各指标无显著相关性。揭示了除刺槐和辽东栎的生长受P限制外，其余各树种均受N限制，人工林凋落物的分解速率较快，且人工林土壤P有效性高于天然次生林，这些研究结果可为我国黄土丘陵区的植被恢复与重建工作提供理论依据。

夜间增温对稻田甲烷排放的影响及其高光谱估算5099-5108

摘要：昼夜不对称增温是全球气候变化的主要特征之一，有关夜间增温对稻田甲烷（CH4）排放影响的报道尚不多见。通过田间模拟试验，研究了被动式夜间增温下水稻田CH4排放及高光谱的特征，并用高光谱数据对稻田甲烷排放进行定量模拟。田间试验设夜间增温（NW）和对照处理（CK），夜间增温即在整个水稻生育期的夜间（19：00-6：00）用铝箔反射膜覆盖水稻冠层。结果表明，夜间增温显著促进水稻拔节期和抽穗期-灌浆期CH4排放。水稻冠层近红外光谱反射率表现为，在分蘖期和拔节期时，NW〉CK；而在抽穗-灌浆期和成熟期时，CK〉NW。水稻冠层光谱反射率、一阶导数光谱及光谱特征值均与CH4排放通量显著相关，相关系数最大可达0.8（P 〈 0.01），其中以＂蓝边面积＂（SDb）构成的二次多项式模型模拟精度和检验精度综合最佳，决定系数R2分别为0.70和0.72。研究结果对稻田CH4排放通量遥感监测的可行性提供了理论依据和技术支持。