张伟东 作品数:35 被引量:341 H指数:11 供职机构: 中国科学院沈阳应用生态研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院知识创新工程重要方向项目 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 电子电信 自动化与计算机技术 生物学 更多>>
黑炭分解的影响因素及其激发效应机制研究进展 被引量:1 2017年 黑炭是生物质和化石燃料不完全燃烧形成的富含C的固体有机材料,广泛存在于环境中,具有长期存储C的潜力,在全球C循环中具有重要作用,并且被作为减缓气候变化的重要策略。然而,当前我们有关黑炭分解及其激发效应机制的知识是有限的。因此,需要全面深入了解影响黑炭分解的控制因素及其激发效应的可能机制。本文首先对黑炭分解研究进行综合分析,详细评述了气候/培养条件,土壤特征、黑炭性质以及干扰因素对黑炭分解的影响及其机理。其次,介绍了黑炭激发效应的测定方法,重点综述了黑炭激发效应大小与方向的影响因素及其可能机制。最后,指出了黑炭分解及其激发效应研究的不足,并提出了未来研究需要关注的问题和方向,以期为将黑炭融入到土壤有机质和生态系统模型提供借鉴。 巢林 张伟东 张伟东关键词:黑炭 土壤有机质 气候变化 分解速率 杉木林下植物氮磷重吸收对微尺度土壤养分异质性的响应 被引量:1 2023年 本研究以杉木人工林林下优势物种淡竹叶和求米草为对象,比较了2个物种间叶片养分重吸收过程的差异,分析了同一物种内养分重吸收效率与叶片和土壤养分性质之间的关系。结果表明:杉木人工林土壤养分异质性较高,无机氮和有效磷含量的变化范围分别为8.58~65.29和2.43~15.20 mg·kg^(-1)。求米草群落中土壤无机氮含量为淡竹叶群落的2.4倍,但两者间土壤有效磷含量无显著差异。采用叶片重量、面积和叶片木质素含量作为测算基准,求米草的叶片氮磷重吸收效率均显著低于淡竹叶。对于淡竹叶,基于叶片重量的养分重吸收效率显著低于基于叶片面积和木质素含量的重吸收效率,而对于求米草,基于叶片面积的养分重吸收效率最低。同一物种的叶片氮磷重吸收效率与叶片氮磷含量呈显著正相关,而与土壤氮磷含量的相关性较弱,仅淡竹叶氮重吸收效率与土壤无机氮含量呈显著正相关。研究表明,杉木人工林林下不同植物间叶片养分重吸收效率差异显著,但土壤养分异质性对同一物种不同个体间的养分重吸收影响较弱,这可能归因于杉木人工林较高的土壤养分有效性以及冠层凋落物的潜在干扰。 植可翔 关欣 李仁山 王娇 段萱 陈波翰 张伟东 杨庆朋关键词:林下植物 淡竹叶 杉木人工林 沼泽交错带白桦个体生长动态及径级结构与种内种间竞争 被引量:13 2017年 根据野外调查数据,对长白山沼泽交错带白桦个体生长动态、径级结构以及种内和种间竞争强度进行研究,并探讨竞争强度与径级之间的关系。结果表明:白桦植株胸高断面积与树高之间存在显著的Sigmoid函数关系,胸径和树高分别为18.3 cm和19.4 m,是白桦由高生长向径生长过渡阶段;白桦种群更新幼苗稀少,径级结构呈纺锤形,径级-株数密度分布规律可以用Lognormal函数很好地表征;白桦种内和种间竞争强度分别为48.80%和51.20%;白桦种内和种间竞争强度的顺序为:白桦种内>长白落叶松>辽东桤木>山杨>蒙古栎>稠李>水曲柳>色木槭>茶条槭>春榆;竞争强度随对象木胸径的增加而降低,当对象木胸径在20 cm以内时,竞争强度较大,当胸径达20 cm以上时,竞争强度变化很小,竞争强度与对象木胸径较好地服从幂函数关系(CI=AD^(-B)),该模型能够较好地预测沼泽交错带白桦种内和种间竞争强度。 巢林 刘艳艳 张伟东 杨庆朋 汪思龙关键词:白桦 径级结构 种内竞争 种间竞争 广西喀斯特石漠化区不同植被恢复模式下土壤微生物多样性与群落结构特征及驱动因素分析 2024年 对广西喀斯特地区5种植被恢复模式,即澳洲坚果模式(Macadamia integrifolia)、核桃(Juglans regia)模式、桑葚(Morus alba)模式、苏木(Caesalpinia sappan)模式和封育林模式下的土壤细菌、真菌的α多样性和群落结构特征及影响因素进行分析。结果显示:相比撂荒地,植被恢复对土壤理化性质产生显著影响,其中封育林对土壤有机碳和氮磷养分含量的提升效果最大。5种植被恢复在不同程度上提升了土壤微生物α多样性,其中桑葚对细菌丰富度、谱系多样性影响最大,而核桃对真菌丰富度、香浓指数影响最为显著。土壤pH值、硝态氮和交换性钙含量与细菌α多样性(丰富度、香浓指数、谱系多样性指数)显著正相关。植被恢复显著改变了土壤微生物群落结构,主要表现在相比撂荒地,核桃显著增加了浮霉菌门(Planctomycetes)细菌和担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度,澳洲坚果显著增加了子囊菌门(Ascomycota)真菌相对丰度。冗余分析表明土壤交换性钙和总氮含量是微生物群落结构变化相对重要的驱动因子。总而言之,桑葚、核桃提升微生物多样性效果显著,可能有助于提高土壤生态系统稳定性;澳洲坚果显著增加子囊菌门真菌丰度,在增强土壤抗侵蚀能力方面可能具有重要作用;封育林增加土壤有机碳、氮磷养分效果明显,对改善喀斯特退化生态系统土壤肥力具有重要意义。 裴广廷 李夏 贺同鑫 黎俊 庞榆 胡宝清 张伟东 孙建飞关键词:土壤微生物 生物多样性 群落结构 星载固态存储系统自适应闪存转换层设计 被引量:3 2020年 传统星载存储系统闪存转换层(Flash Translation Layer,FTL)算法采用页级FTL映射方案和固定分区的文件管理策略,存在主机占用率高、系统响应时间长以及没有充分考虑FLASH磨损均衡等问题.为此,对传统星载存储系统方案和星载固态存储系统的工作原理深入分析研究,结合实际型号任务需求,提出了一种数据驱动的自适应I级块闪存转换层算法(Data-driven Adaptive Superblock FTL,DASFTL).DASFTL算法采用自适应|级块的分级地址映射方案,其中|级块映射表(Super block Mapping Table,SMT)作为一级映射,页地址映射表(Page Mapping Table,PMT)作为二级映射,以提高系统的响应速度;将I级块作为FLASH地址管理的最小单元,以减少存储系统对主机的依赖;引入动态块回收权重作为I级块分组和目标回收块选择的标准,以均衡FLASH芯片内各物理块的磨损程度,延长其使用寿命.搭建硬件测试平台对DASFTL算法进行验证,实验结果表明,提出的数据驱动的自适应I级块闪存转换层算法相比于传统星载FTL算法在主机占用率和系统响应速度上分别有51.7%、46.1%的提升.长时间工作下FLASH芯片内部各物理块的擦除次数更加均衡,有效避免部分物理块过早磨损,提升FLASH用. 张伟东 董振兴 董振兴 朱岩关键词:闪存转换层 12个亚热带树种凋落叶对模拟酸雨的缓冲性能及其控制因子 被引量:1 2023年 探讨亚热带地区常见树种凋落叶的酸缓冲能力差异及其控制因子对森林恢复与管理具有重要意义和应用价值。本文以12种亚热带森林常见树种凋落叶为试材进行模拟酸雨浸提实验,通过测定凋落叶的物理化学初始性状以及浸提液的pH值和盐基离子含量,分析凋落叶初始性状与酸缓冲能力的关联性,确定凋落叶缓冲酸雨的主要调控因子。结果发现:凋落叶均显著提高了模拟酸雨溶液的pH值。大部分阔叶树种,如香椿、檫木以及油桐酸缓冲能力(>4)明显优于针叶树种的杉木和马尾松。山乌桕虽是阔叶树种,但其酸缓冲能力最弱(<1)。浸提时间也显著影响不同凋落叶的酸缓冲能力。除马尾松凋落叶在浸提1 d时缓冲能力最高外,其他物种均在浸提5 d时缓冲能力达到最高。酸缓冲能力与凋落叶初始pH值呈正相关(浸提1 d、5 d、15 d时相关系数分别为0.84,0.80,0.83;P<0.05),与木质素含量呈负相关(浸提1 d、5 d、15 d时相关系数分别为-0.68,-0.75,-0.69;P<0.05)。逐步回归分析也证实了凋落叶初始pH值是最主要的酸缓冲能力控制因子。研究表明,凋落叶的初始性状可以很好地预测不同物种的酸缓冲能力,建议未来从酸缓冲能力角度筛选物种时优先考虑pH值。 段萱 杨庆朋 关欣 张伟东 关欣 张伟东 赵峰侠关键词:酸雨 森林凋落物 卫星VCM数传高效低功耗LDPC编码器 被引量:1 2021年 随着空间探测任务需求愈加复杂,卫星有效载荷传感器精度不断提高,星地链路传输数据量大幅增加.为满足近地轨道(low Earth orbit,LEO)卫星可变编码调制(variable coding modulation,VCM)数传系统对高通量、低功耗、高可靠性信道编码应用需求,提出了一种基于第二代数字视频广播(the second generation digital video broadcast,DVB-S2)标准的快速累加并向递归编码算法,同时基于此算法提出了一种高效低功耗低密度奇偶校验码(low-density parity-check,LDPC)编码器.利用输入信息比特随机性以及二进制计算特点简化校验比特中间变量的计算,降低了编码器的功耗;通过分析不同VCM模式中LDPC码的相似性,重复利用校验比特中间变量计算单元和存储器,提高了硬件资源利用率;通过控制模块动态重构编码器兼容3种VCM模式,并在保证编码正确性前提下进行模式切换,提高了编码器的灵活性;采用与调制方式相匹配的校验比特存储方案按顺序输出M个并行比特,提高了编码数据吞吐率,具有高效性.在Xilinx XC7K325t-3fbg900 FPGA上对提出的编码器进行了实现,结果表明:在347.5 MHz系统工作时钟下,编码数据吞吐率最高可达1.104 Gb/s,数据吞吐量较固定编码调制系统(constant coding modulation,CCM)提高了31.9%,且该编码器功耗与相同平台同类编码器相比降低了21.7%. 康婧 安军社 王冰冰 张伟东关键词:LDPC编码器 VCM DVB-S2标准 低功耗 FPGA 杉木种植和磷添加对土壤微生物生物量及胞外酶活性的影响 被引量:5 2023年 植物可以通过凋落物和根系分泌物改变土壤微生物生物量及碳氮磷转化胞外酶活性,进而影响土壤碳氮磷循环过程。然而,针对土壤磷有效性如何影响植物与土壤微生物之间的关系依然不清楚。本研究在不同磷添加水平下(0、1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m-2·a^(-1)),分析杉木种植对土壤微生物生物量和碳氮磷转化胞外酶活性的影响。结果表明:杉木种植显著改变了土壤微生物生物量与碳氮磷转化胞外酶活性,而且影响程度受磷添加水平的调控。在不添加磷处理下,种植杉木显著降低了土壤养分有效性,并引起土壤酸化,导致磷限制加剧,抑制土壤微生物生物量。磷添加逐渐减缓磷限制,随着磷添加水平的升高(1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m^(-2)·a^(-1))土壤酸性磷酸酶活性比对照分别降低30.0%、30.5%、35.3%和47.1%。在3个磷添加水平处理下(1.95、3.9、7.8 g P·m^(-2)·a^(-1)),杉木对土壤微生物生长的抑制作用得到缓解。在高水平磷添加处理下(15.6 g P·m^(-2)·a^(-1)),由于磷添加引起的氮养分限制,杉木种植对土壤微生物再次呈抑制作用。杉木种植和土壤磷有效性共同调控土壤微生物生物量与胞外酶活性,改变磷限制。 豆梦珂 张伟东 杨庆朋 杨庆朋 刘晔嘉 陈龙池关键词:土壤微生物生物量 胞外酶活性 亚热带人工林对土壤有机碳储量的影响与机理 增加陆地碳固定、控制温室气体排放,以减缓和适应气候变化是当前国际社会共同面临的挑战.森林是陆地生态系统的主体,在全球C循环过程起着重要作用,而人工林则被认为是在碳循环过程中最为活跃的森林生态系统类型.以我国亚热带分布面积... 汪思龙 王清奎 张伟东 杨庆朋 陈龙池杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物含量及其对修枝的响应 2024年 了解杉木非结构性碳水化合物(NSC)含量的分配格局及其对修枝的响应有助于加深对杉木生理特性的认识,为杉木人工林设立合理的修枝强度提供参考。以18年生杉木人工林为对象,设置了3个修枝强度处理,分别为对照、轻度修枝(保留冠长的75%)和重度修枝(保留冠长的50%)。用单因素方差分析比较了杉木不同组织/器官中NSC及其组分(可溶性糖、淀粉)含量的差异以及修枝对细根、粗根的NSC及其组分含量的影响,用重复测量方差分析研究了修枝与叶龄、枝条年龄以及树干高度对NSC及其组分含量的影响。结果表明,各组织/器官间NSC及其组分含量存在显著差异。具体来说,上冠叶、中冠叶和树皮的可溶性糖含量最高,分别为(90.00±3.62)、(90.28±3.83)mg/g和(89.72±3.16)mg/g,粗根中的淀粉含量最高,达到了(78.08±20.85)mg/g,而上冠叶片的总NSC含量最高,为(148.25±4.89)mg/g。此外,随着叶龄的增加,中冠叶片的可溶性糖含量显著上升,而随着枝条年龄的增加,上冠和下冠枝条平均可溶性糖含量分别下降了45.4%和53.1%,NSC含量则分别下降了32.9%和39.7%。树干中NSC及其组分含量存在显著的空间变异,各组织(树皮、边材和心材)间可溶性糖和淀粉含量的沿树干高度的变化趋势并不相同。而修枝对细根和粗根的NSC及其组分含量并没有显著影响。此外,轻度修枝中,下冠叶片的平均淀粉含量分别比重度修枝和对照高18.6%和19.1%,且总NSC含量也分别高15.3%和23.7%,而重度修枝并未影响杉木各组织/器官NSC及其组分的含量。研究表明,杉木整体NSC含量存在显著的空间变异,且适度修枝能够提高下冠叶片以及整体冠层的NSC含量,提高杉木的碳源供应。 植可翔 关欣 黄苛 王娇 杨佳敏 张伟东 陈龙池 陈龙池关键词:修枝 杉木