国家自然科学基金(31070438)
- 作品数：6 被引量：31H指数：3
- 相关作者：王绍强石浩周蕾黄昆王辉民更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国计量科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 中亚热带人工针叶林生态系统碳通量拆分差异分析被引量：10
- 2013年
- 涡度通量观测可直接获取陆地生态系统与大气之间CO2净交换量(NEE),但深入认识碳循环过程和校验生态系统模型需要不同时间尺度总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Re)等碳通量数据。利用中国陆地生态系统通量观测与研究网络(ChinaFLUX)中亚热带人工针叶林生态系统2003—2009年的涡度通量和气象观测数据,分析了两种NEE拆分方法对不同时间尺度GPP和Re评估的影响,结果表明:(1)两种拆分方法得到的生态系统碳通量组分(GPP和Re)的季节动态变化一致,都在生长季7、8月份达到峰值;(2)非线性回归模型拆分得到的全年Re和GPP相较于光响应曲线模型分别高出2%—28.6%和1.6%—23%,最大高出317.6 gC·m-2·a-1(2006年),逐月最大差值主要发生在8、9月份;(3)不同时间尺度上,两种方法拆分得到的GPP和Re之间差值的环境响应因子不同。在广泛采用非线性回归模型进行拆分时,如果当月光合有效辐射接近到905mol·m-2·月-1,月平均空气饱和水汽压差接近1.18 kPa时,需要考虑使用光响应曲线模型拆分该月通量,结合两种拆分方法以减小全年的误差。
- 黄昆王绍强王辉民仪垂祥周蕾刘允芬石浩
- 关键词：碳通量拆分光响应曲线
- PnET-CN模型对东亚森林生态系统碳通量模拟的适用性和不确定性分析被引量：3
- 2014年
- 东亚地区森林类型多样,开展区域生态系统碳循环模拟时应考虑森林类型的差异。论文利用基于叶氮浓度-最大净光合作用速率关系的PnET-CN模型,对东亚地区8个森林生态系统通量观测站点的总生态系统碳交换(GEE)和生态系统呼吸(RE)进行模拟,以探讨模型的适用性并对不确定性来源进行分析。研究结果表明:1PnET-CN模型能较为准确地模拟东亚地区大部分森林生态系统站点的GEE和RE;2模型的适用性排序依次为温带、寒温带、亚热带、热带,模型未能很好地模拟热带湿地森林GEE和RE的季节与年际变异;3在同一气候区中,PnET-CN模型更加适用于针叶林碳交换的模拟;4PnET-CN模型比较准确地反映了东亚森林生态系统GEE、RE对气候因子(例如,温度或辐射)的响应,但在低温、较弱辐射条件下模型低估了GEE,在高温或较强辐射条件下高估了GEE;在低温条件下模型低估了RE,在高温条件下模型高估了RE。针对东亚多个森林通量站点的模拟情况,论文提出模型应在以下方面进行改进:1PnET-CN模型计算物候时除了考虑温度之外还应加入土壤湿度的影响,并对不同气候区森林生态系统赋予不同叶片凋落时长;2PnET-CN模型中温度对GEE的限制以及光合最适温度应该根据不同站点设置;3PnET-CN模型应该考虑森林生态系统对环境胁迫的适应性,加强对干旱等干扰的模拟;4同时对于拥有复杂水文条件的森林生态系统应该改进土壤含水量的算法,以准确反映该类型森林生态系统GEE和RE的季节变化。
- 石浩王绍强黄昆周蕾王辉民韩士杰周国逸Takeshi OhtaNobuko SaigusaIchiro TamagawaTakashi Hirano
- 关键词：森林生态系统不确定性
- 中亚热带典型人工针叶林土壤溶解性有机碳浓度变化特征研究被引量：2
- 2014年
- 土壤溶解性有机碳(DOC)是土壤有机碳库的活性组分,DOC降解影响土壤有机碳的迁移转化过程、生态系统的养分平衡和微生物的能源供给。当前大气氮沉降的增加是影响我国南方森林生态系统碳固定过程的重要因素,已引起各方广泛关注。论文基于中亚热带红壤丘陵区三种人工针叶林过去5 a的施肥试验,重点分析了不同树种土壤DOC季节及0~30 cm土壤垂直剖面上的动态变化特征,对比分析了施肥对于不同人工林土壤DOC的影响。研究发现:1 DOC浓度季节变化:湿地松林为秋季>春季>夏季>冬季;马尾松林为秋季>春季>冬季>夏季;杉木林为秋季>夏季>冬季>春季。DOC浓度剖面变化特征如下:湿地松林为10 cm>20 cm>30 cm;马尾松林为20 cm>10 cm>30 cm;杉木林为20 cm>30 cm>10 cm。2湿地松林土壤DOC浓度:施P肥>对照>施N+P肥>施N肥;马尾松林土壤DOC浓度:对照、施N+P肥>施N肥>施P肥;杉木林:对照>施P肥>施N肥、施N+P肥。论文通过研究不同施肥条件下人工林DOC浓度在季节和剖面上的变化,可为了解大气氮沉降对中亚热带人工针叶林土壤DOC的可能影响提供重要的科学依据。
- 楚珺尧王晶苑王绍强
- 关键词：施肥氮沉降
- 亚热带人工针叶林冠层叶氮浓度的星载高光谱遥感能力评估(英文)被引量：1
- 2014年
- 冠层叶片氮浓度(CNC)是影响森林生态系统生产力的重要参数之一。本研究探讨了星载成像光谱遥感在估测亚热带红壤丘陵区人工针叶林CNC的表现。分析包括了星载成像光谱数据(Hyperion影像)覆盖的两条样带上的57个野外样方,并将其分为三个子集(A-C)。利用一元回归和偏最小二乘回归方法分析了CNC与成像光谱信息之间的关系。在A-C子集中,CNC与近红外反射率(NIR)之间的相关性一致都呈现显著的正相关关系(R2=0.29,0.33和0.36,P<0.05或P<0.01)。另外,我们利用归一化的氮指数(NDNI)估计森林CNC的变异。在3个子集中,NDNI与CNC都呈现极显著的正相关关系,但相关性不高(R2=0.38,0.20和0.17,P<0.01)。然后利用偏最小二乘方法分析了CNC与整个成像光谱数据(反射率、对数变换和一阶导数变换)之间的相关性,对于各个子集相关性不同且相对微弱。在分析已有数据和对比前人文献基础上,文章分析了影响成像光谱遥感森林CNC的可能原因,并指出研究区人工针叶林单一的冠层结构可能减弱了该地区森林CNC与成像光谱信息之间的相关关系。
- 于泉洲王绍强石浩黄昆周蕾
- 关键词：人工针叶林成像光谱遥感
- 亚热带人工湿地松林土壤溶解性有机碳动态变化及控制因素(英文)被引量：1
- 2013年
- 土壤可溶性有机碳(DOC)是土壤有机碳库的活性组分,联接陆地和水生生态系统。DOC的降解影响碳循环、营养动力学机制和微生物的能源供给,因此改变生物地球化学过程。本研究对千烟洲森林试验站(QFES)土壤溶解性有机碳浓度垂直剖面和季节的变化及其控制因子,包括土壤性质和环境因素进行分析。2007年11月至2009年3月每两个月、2009年4月至2010年10月每月,分别在土壤10、20、30cm深度和10、30、50cm深度,采用机械式真空取样装置共收集了土壤溶液样品。用总碳分析仪(TOC)测定DOC浓度,DOC浓度平均值范围为3.0-26.2mgL-1。在土壤剖面10、20、30、50cm深度DOC浓度平均值(±标准差)分别为12.4±4.4、10.6±6.3、8.7±2.6及8.0±5.9mgL-1。DOC季节平均浓度和春季DOC浓度平均值具有明显的随深度增加而降低的特征。而在夏季、秋季和冬季,DOC浓度在土壤剖面上的变化不具有明显的特征。春季、夏季、秋季和冬季DOC浓度平均值分别为10.2、10.5、10.8和8.3mgL-1,不同深度DOC浓度的季节变化没有一致的特征。分析表明,凋落物有机碳含量与DOC浓度之间无明显相关关系,SOC与DOC含量具有相同的土壤剖面变化特征,SOC与DOC之间具线性正相关关系(R2=0.19,p<0.01),表明SOC是DOC的主要来源之一。在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度和5cm土壤温度间具有指数正相关关系(R2=0.12,p<0.01)。在湿地松土壤剖面,DOC浓度与土壤湿度具负线性相关关系(R2=0.15,p<0.001),在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度DOC浓度和5cm土壤湿度之间具有负指数相关关系(R2=0.13,p<0.001)。取样月降雨量与DOC季节平均浓度不相关。然而,对取样前不同时间降雨量与DOC季节平均浓度的分析表明,取样前降雨事件的时间对不同深度的DOC季节平均浓度有不同的影响。通过分析揭示了SOC和环境变量土壤温度、土壤湿度和降雨是DOC的控制因子�
- 楚颖王绍强王晶苑Matthias PEICHLSamereh FALAHATKAR
- 秸秆还田对江西农田土壤固碳影响的模拟分析被引量：14
- 2013年
- 秸秆还田等农田管理措施能有效地增加土壤碳储量,从而有利于减缓大气CO2浓度的上升趋势。论文基于环境政策综合气候模型(EPIC),采用千烟洲生态试验站和鹰潭生态试验站农田监测场长期观测数据,验证和优化了EPIC模型参数,同时利用1990—2010年江西省气象资料以及土壤清查资料,模拟分析了4种秸秆还田(CR)比例情景下2010—2030年江西省水稻田土壤的固碳潜力。研究结果表明,无秸秆还田(CR0%)和秸秆还田25%(CR25%)两种处理下耕作层土壤有机碳储量分别下降21.3%和6.5%,秸秆还田50%(CR50%)和100%(CR100%)处理下土壤有机碳储量分别增加5.4%和11.9%;相对CR0%情景而言,CR25%、CR50%、CR100%情景下江西省水稻田土壤总固碳潜力分别为6.43、14.92和25.26 TgC(1 Tg=106t)。研究结果表明,通过合理的调控措施,采用保护性耕作(秸秆还田)是提高水稻田土壤固碳能力的一种有效途径。
- 林飞燕吴宜进王绍强周蕾杨风亭石浩蔡锦涛
- 关键词：土壤有机碳碳固定EPIC模型农田生态系统秸秆还田
