生态系统呼吸

摘要： 为探究降雨对山地草地生态系统碳水通量的影响,以新疆天山北坡山地草地为研究对象,通过模拟0(对照)、5、18和38mm 4个降雨梯度,利用CO_(2)/H_(2)O非色散红外气体分析仪(LI-840A,LI-COR,USA)对模拟降雨后的净生态系统碳交换(Net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和蒸散量(Evapotranspiration,ET)进行观测,研究不同降雨量及环境因子对山地草地碳水通量的影响,结果表明,NEE和ER在18mm降雨量处理下均显著高于对照(P<0.05);NEE在38mm降雨量处理下显著高于对照(P<0.05);5mm降雨量处理下NEE、ER和ET与对照均无显著差异。相关分析结果表明,碳水通量在昼夜均与大气温度、大气湿度和土壤温度存在极显著相关性(P<0.01);在昼间时段,土壤湿度对碳水通量有显著的影响(P<0.05);土壤湿度在夜间时段与碳水通量无显著的相关关系,温度是影响山地草地生态系统碳水通量的主要环境因子。以上结果加深了不同降雨量对山地草地生态系统影响的认识,为气候变化预测研究提供了数据支撑。

摘要： 净生态系统生产力(NEP)直接反映陆地生态系统碳固持能力,是衡量碳汇或碳源的重要指标.目前关于氮沉降对NEP影响的研究大多数都采用2个水平的氮处理,而关于不同水平氮沉降速率对NEP的影响及其机制还鲜有报道.利用中国科学院植物研究多伦站在内蒙古温带典型草原建立的一项模拟多水平氮沉降影响的控制实验平台,通过对生态系统碳通量及其相关因子连续两年的观测,探讨温带典型草原NEP对不同水平氮素添加的响应机制.混合效应模型(Mixed effects models)显示:低水平氮素添加对总初级生产力(Gross primary productivity,GPP),生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和NEP均无显著性影响;高水平氮素添加更能促进温带草原生态系统碳固持.结构方程模型(Structural equation model,SEM)显示:GPP主要受到氮素添加量,群落盖度(Cover)和土壤湿度(SM)影响;而ER则受到氮素添加量,Cover,SM和土壤呼吸(SR)的影响.研究结果增加了全球气候变化条件下对温带草原生态系统净碳固持响应氮沉降的认识和理解,有助于预测陆地生态系统碳循环与全球变化的关系.

摘要： 由于青藏高原高海拔、低温的特殊环境,使得生态系统呼吸(RE)对气候变化的响应极其敏感,然而对高寒湿地生态系统长时间尺度上的RE动态特征及驱动机制的研究相对薄弱。以青藏高原东北部高寒湿地为研究对象,分析了基于涡度相关系统观测的高寒湿地2004—2016年的CO_(2)通量排放动态及影响机制,对预测高寒湿地碳平衡对未来气候变化的响应具有重要意义。结果表明:高寒湿地在2004—2016年的月平均RE表现为单峰变化趋势,在8月达到峰值;年RE表现为逐年升高的趋势(P<0.05),年RE均值为(608.9±65.6)g C m^(-2)a^(-1);生长季RE约是非生长季RE的2.7倍,线性回归分析表明生长季RE(r^(2)=0.66,P=0.001)、非生长季RE(r^(2)=0.47,P=0.01)与全年RE呈极显著正相关。在月尺度上,分类回归树分析和线性回归分析表明土壤温度是月RE的最主要控制因素,暗示高寒湿地的土壤呼吸对整个生态系统的碳排放至关重要。在年际尺度上,生长季积温与生长季RE呈显著正相关(P<0.05),而生长季降水(PPT)与生长季RE呈显著负相关(P<0.05),非生长季气温(P<0.05)、PPT(P<0.05)与非生长季RE呈显著正相关,暗示未来温度的升高将会促进高寒湿地的CO_(2)排放,而生长季、非生长季碳排放对PPT的差异化响应,暗示在分析高寒生态系统CO_(2)排放对未来水热条件响应时需更加谨慎。

摘要： 高寒草甸是青藏高原的主要植被类型之一。受气候变化和人类活动的影响,高寒草甸面临不同程度的退化,生态系统碳通量也随之改变。当前,高寒草甸退化过程中的碳通量组分变化特征仍不明晰,对于深入理解高寒草甸碳源汇格局对全球变化的响应产生阻碍。本研究以4个退化梯度(对照样地、轻度退化、中度退化和重度退化)的高寒草甸为研究对象,利用静态箱法测定了夏季不同退化程度的高寒草甸生态系统净交换(NEE)、生态系统呼吸(ER)、总生态系统生产力(GEP)和甲烷(CH)通量以及相关环境因子。结果表明:1)夏季不同退化程度的高寒草甸为显著的CO汇,NEE范围为-1 437.55~-98.45 mg·(m^(2)·h)(CO),NEE、ER和GEP随着高寒草甸退化而显著减弱(P 0.05)。2)土壤有机碳含量和植被盖度是影响NEE、GEP和ER的主要环境因素。本研究发现高寒草甸碳汇从轻度退化到中度退化急剧减弱了约55%,说明加强预防高寒草甸从轻度到中度退化的演替,将有效维持高寒草甸的碳汇功能。

摘要： 河口感潮沼泽是全球重要的蓝碳生态系统,具有很强的固碳能力。碳收支研究是量化生态系统碳源/汇过程及固碳规模的基础。本研究运用透明箱和不同遮光率布遮盖+红外气体分析仪/气相色谱相结合的方法,模拟不同光照条件,测定闽江河口鳝鱼滩半咸水芦苇沼泽和短叶茳芏沼泽的瞬时净生态系统二氧化碳(CO_(2))交换量(net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER)以及甲烷(CH_(4))排放通量,并通过对总光合吸收量(gross ecosystem exchange,GEE)与光合有效辐射的拟合以及ER与气温的拟合,外推2个沼泽生态系统CO_(2)气体在月、年尺度上的NEE和ER,评估其年固碳量。2个沼泽生态系统的NEE和ER均具有明显的季节变化,春夏秋季为大气中CO_(2)的汇,而冬季则转化为大气中CO_(2)的源,芦苇沼泽年尺度固碳能力显著高于短叶茳芏沼泽。芦苇沼泽与短叶茳芏沼泽CH_(4)排放通量差异不显著。综合考虑CH_(4)排放,闽江河口鳝鱼滩半咸水芦苇沼泽、短叶茳芏沼泽生态系统年固碳量分别为(5371.52±336.97)g CO_(2)-eq/m^(2)和(2730.32±503.67)g CO_(2)-eq/m^(2)。研究表明:闽江河口半咸水沼泽湿地在年尺度上是一个较强的碳汇,在缓解全球变暖方面发挥着重要的角色。

摘要： 森林生态系统是一个庞大的碳储备系统,在当前气候变暖条件下,温度变化会对森林生态系统的碳收支过程产生重要影响.该文选择长白山温带针阔混交林森林生态系统(CBS)作为研究对象,利用多年通量及小气候观测资料分析该生态系统碳收支过程对温度的响应特征,结果显示该温带森林碳交换的季节变化特征十分明显.生态系统总初级生产力GPP、生态系统呼吸Re和净生态系统碳交换NEE在2003—2008年的月平均变化显示,碳收支3个组分最大值均出现在夏季,GPP最大值出现在7月,Re最大值主要出现在8月,NEE负方向的最大值主要出现在6月或7月,表现为碳吸收.在日尺度和月尺度对温度的响应上,GPP和Re都是随温度(气温和5 cm土壤温度)呈显著的指数升高形式.在日尺度上和月尺度上,NEE对气温的响应皆是分段线性形式,先是随气温的上升而正向增大,表现为碳排放;当超过临界温度,随气温的继续上升而负值增大,表现为碳吸收.根据温度、GPP、Re以及NEE的季节的变化,每年达到最大的GPP、Re以及NEE的最适温度均不同,这表明了在气温变化的背景下,生态系统的最适温度也在随之改变,也表明了不考虑其它因素的影响,在气候变暖的背景下,长白山针阔混交林森林生态系统的GPP、Re随气温的升高增大,而NEE随气温的升高而减小.

摘要： 森林生态系统是一个庞大的碳储备系统,在当前气候变暖条件下,温度变化会对森林生态系统的碳收支过程产生重要影响。该文选择长白山温带针阔混交林森林生态系统(CBS)作为研究对象,利用多年通量及小气候观测资料分析该生态系统碳收支过程对温度的响应特征,结果显示该温带森林碳交换的季节变化特征十分明显。生态系统总初级生产力GPP、生态系统呼吸R e和净生态系统碳交换NEE在2003-2008年的月平均变化显示,碳收支3个组分最大值均出现在夏季,GPP最大值出现在7月,R e最大值主要出现在8月,NEE负方向的最大值主要出现在6月或7月,表现为碳吸收。在日尺度和月尺度对温度的响应上,GPP和R e都是随温度(气温和5 cm土壤温度)呈显著的指数升高形式。在日尺度上和月尺度上,NEE对气温的响应皆是分段线性形式,先是随气温的上升而正向增大,表现为碳排放;当超过临界温度,随气温的继续上升而负值增大,表现为碳吸收。根据温度、GPP、R e以及NEE的季节的变化,每年达到最大的GPP、R e以及NEE的最适温度均不同,这表明了在气温变化的背景下,生态系统的最适温度也在随之改变,也表明了不考虑其它因素的影响,在气候变暖的背景下,长白山针阔混交林森林生态系统的GPP、R e随气温的升高增大,而NEE随气温的升高而减小。

摘要： 生态系统呼吸是草地生态系统碳交换过程的主要环节,也是草地生态系统中有机碳以CO2形式排放到大气中的主要途径.本文通过分析和总结已有研究的相关成果,探讨了国内外生态系统呼吸的不同测定方法以及影响草地生态系统呼吸的主要因素,揭示了现有研究中普遍存在的单一化研究方法以及单因素试验研究手段对生态系统呼吸研究结果产生不确定性.为准确估算生态系统呼吸值,建议以多因素交互试验作为主要研究手段,并采取不同测定方法,长期开展野外观测研究.

摘要： 本发明提供了一种修复水体生态系统的方法，包括以下步骤：1)向原水体投入水体底质改良剂，待水质变清后进行水生植被种植，改善水体光补偿的条件，构建水下森林系统；2)在水体两边构建生态拦截系统，降低水体固体悬浮物，保持水质；3)在生态拦截系统外围构建地表径流缓冲区，用以防止风吹雨打后导致的边坡不稳定，水土流失后浑浊水污染水体。通过该方法形成了水生态系统梯级式修复系统，能够有效防止岸线侵蚀，通过水生态拦截系统有效降低水体悬浮物浓度，极大提高水体透明度，为水体提供水生植物生长的良好环境，进而种植沉水植物形成水下森林系统，兼顾美学及亲水性，具有良好的示范及教育作用。

摘要： 本发明公开了一种适用于退化生态系统修复研究的人工生态系统，包括模拟箱体，模拟箱体内设有阶梯式的多层生态模拟平台，且每层生态模拟平台均被分隔成多个隔槽，各层的生态模拟平台内均放置有修复材料；上层生态模拟平台上设有使水体跌落至下层生态模拟平台的跌水，模拟箱体外侧设有水处理控制系统，上部设有光照系统。与现有系统相比，该人工生态系统对自然环境的模拟程度显著提高；通过对水深的调节，使同时模拟陆地、湿地生态系统成为可能；为退化生态系统修复方法的研究提供了所需的条件。

摘要： 本发明提出一种梯田海绵生态系统，包括井道、市政排水管、井道排水管、暗涵和出水道，井道底部通过井道排水管与暗涵连通；市政排水管与暗涵连通；暗涵下表面放置有石笼和石块；井道以及市政排水管收集的污水流入暗涵，并通过石笼和石块的过滤后，通过出水道流入海绵过滤沟进行过滤和收集。本发明还提供一种梯田海绵生态系统施工方法，包括在井道底部设置井道排水管，连通井道和暗涵；在暗涵下表面堆放石笼；在暗涵下表面以及石笼上方放置石块；在出水道的右方设置海绵过滤沟。通过该施工方法建造的梯田海绵生态系统，可过滤污水中的较大垃圾和较小垃圾，降低了污水处理难度，并且可收集过滤后的污水用于二次利用，达到了节约用水的效果。

摘要： 水体生态系统改良剂及其使用方法、水体生态系统的构建方法，本发明属于水体生态修复技术领域，底泥活化改良剂和生物菌剂，底泥活化改良剂包括芽孢杆菌和硝化细菌中的一种或者多种，生物菌剂包括光合细菌。水体生态系统改良剂的使用方法，包括：先将底泥活化改良剂喷施，然后再喷施生物菌剂。一种水体生态系统的构建方法，其包括：采用上述的水体生态系统改良剂的使用方法对水体生态系统进行改良以及沉水植物的种植和浮游动物的投放。以解决现有技术中水质恶化水体改善不佳的问题。

摘要： 本发明属于森林生态监测领域，具体地说是一种测定森林生态系统组分呼吸δ13C的装置和方法。该装置包括枝叶气室、树干气室、土壤气室、两个流路切换阀、碳同位素分析仪、气泵、若干条输气管路、操作面板与控制模块，不同气室与碳同位素分析仪和气泵连通时可分别构成气体循环流动的闭合系统。测量时，通过控制两个流路切换阀选择枝叶、树干或土壤气室及气路，闭合所选气室，待气室内CO2浓度升高固定值后可再继续选择下一气室及气路进行测量。本发明提出的装置和方法，可于野外环境在对树木和土壤无扰动的情况下连续对叶片、树干和土壤多组分呼吸释放CO2的碳同位素信号进行测定，在大大节约成本、提高效率的同时，得到高精度的观测数据。

摘要： 本实用新型涉及森林生态系统观测技术领域，且公开了一种观测森林生态系统土壤呼吸过程的装置，包括基座，所述基座顶部设置有箱体。该观测森林生态系统土壤呼吸过程的装置，通过启动电动推杆，电动推杆带动滚轮上下移动，当滚轮上移时，左右两个滚轮使得左右两个梯形块相对移动，压缩弹簧，通过连接杆使得移动板带着移动轮下移，直至移动轮移至安装盒底部，此时可将装置移动至合适位置，启动电动推杆带动滚轮下移，在弹簧的弹力作用下可使得左右两个梯形块相背移动，移动板带动移动轮上移，直至将移动轮收至安装盒内部，此时可避免移动轮对装置的影响，将装置平稳的放置在合适位置进行检测，实现了稳定性好的目的。

摘要： 本实用新型公开了一种观测森林生态系统土壤呼吸过程的装置，包括土壤遮盖罩，所述土壤遮盖罩的下端外表面设置有耐摩擦机构，所述土壤遮盖罩的外壁设置有便捷按压机构，所述土壤遮盖罩的上端外表面设置有收集机构。本实用新型所述的一种观测森林生态系统土壤呼吸过程的装置，设有便捷按压机构与耐摩擦机构，能够在装置使用时，可通过固定螺丝将按压把安装到土壤遮盖罩一侧，按压把可以方便使用者将土壤遮盖罩插入土壤中，设置的耐摩擦机构，在装置使用前，可以通过连接件和连接螺丝将连接圈安装到土壤遮盖罩下端，耐磨圈可以提高土壤遮盖罩下端的耐磨效果，密封圈还可以提高连接圈与土壤遮盖罩的连接紧密度，带来更好的使用前景。

摘要： 本发明公开一种生态系统呼吸遥感模型构建方法，其中，所述生态系统呼吸遥感模型构建方法包括步骤：构建参考呼吸，并对参考呼吸进行空间化处理；根据空间化处理后的参考呼吸构建生态系统呼吸遥感模型，实现了生态系统呼吸遥感模型中参考呼吸的空间化表达，克服了生态系统呼吸空间模拟带来的不确定性。

摘要： 本发明属于森林生态系统呼吸测定技术领域，公开了一种森林生态系统呼吸碳通量测定系统，获取待检测土壤样品和待检测区域内植被呼吸碳通量影响因素；测定待检测区域内植物呼吸产生的CO2排放通量，确定待测土壤呼吸碳通量；通过最小二乘法对待检测区域内植物呼吸产生的CO2排放通量和待测土壤呼吸碳通量进行线性拟合，确定森林生态系统中各呼吸组分的比例关系；对森林生态系统各呼吸组分的比例关系进行修正，获得森林生态系统呼吸碳通量。本发明提供的森林生态系统呼吸碳通量测定系统结构简单，适用于高大乔木以及多变的大气环境，对森林生态系统呼吸碳通量的测量精度高，实用性强，能为全球尺度碳循环过程提供重要的理论基础和技术支持。

摘要： 本发明公开了森林生态系统呼吸测量设备技术领域的一种森林生态系统呼吸碳通量测量装置，包括：检测设备，所述检测设备的开口处安装有伸缩套筒，所述伸缩套筒的移动端上安装有环形盖板，所述伸缩套筒顶部壁安装有安装箱，所述安装箱内腔上下两侧壁之间转动安装有转杆，且转杆外壁安装有延伸至安装箱外侧的拉绳，所述拉绳外壁套设有绷紧机构，将拉绳绷紧，阻止其弯曲，利用绷直的拉绳对检测设备的位置进行限定，装置中通过绷紧机构将拉绳绷直，避免拉绳弯曲，对罩在树叶外侧伸缩套筒等机构提供一个定位支撑力，防止伸缩套筒移动对树枝和树叶造成挤压损伤，避免树枝树叶损坏影响检测精度，也避免树枝断裂而影响测量工作。