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暖温带-中温带过渡区4种典型森林土壤呼吸的温度敏感性被引量：15: 2015年; 温度是全球气候变化最重要的生态因子,过渡区生态系统的能量流动和物质循环过程极易受到气候变化的影响。为揭示暖温带-中温带过渡区森林土壤呼吸对温度变化的响应,选择在暖温带-中温带过渡区分布面积较大的长白落叶松(Larix olgensis)、红松(Pinus koraiensis)、油松(Pinus tabuliformis)人工林和天然阔叶混交林4种森林类型,利用Li-8100红外气体分析仪于2010─2013年连续观测土壤呼吸速率,同时利用森林小气候梯度观测系统连续同步观测大气温度、大气降水和土壤温度等环境因子,系统研究了土壤呼吸速率动态及其温度敏感性。结果表明:长白落叶松、红松、油松和阔叶混交林的年平均土壤呼吸速率(Rs,以CO_2计)分别为(2.31±0.01)、(2.07±0.71)、(1.55±0.03)和(2.24±0.02)μmol·m^2·s^(-1);4种森林类型的Rs与10 cm土壤温度(t_(10))均具有极显著的相关关系(P=0.000<0.01);生长季期间落叶松、红松、油松人工林和天然阔叶混交林的Q_(10)值分别为3.32、4.46、4.12和3.59,其中红松人工林Rs对t10的温度变化最敏感,而天然阔叶林和落叶松人工林的敏感性相对较低。本研究还对非生长季(11月─翌年3月)期间长白落叶松人工林的土壤呼吸进行了连续监测,并依据非生长季期间土壤温度的变化,将非生长季期间的土壤呼吸分为冻结期(t_(10-mean):10.0~2.0℃)、冻融期(t_(10-mean):0.5~2.0℃)和非冻结期(t_(10-mean):>2.0℃)3个阶段。结果显示:长白落叶松人工林在非生长季期间仍有微弱的呼吸作用(以CO_2计,0.01~1.38μmol·m^2·s^(-1)),整个非生长季期间Rs与t_(10)有极显著相关关系(r^2=0.586 3,P=0.000<0.01),非生长季冻结期的Rs与t_(10)无显著相关关系(P=0.503>0.5),冻融期的Rs变化较剧烈,且较冻结期有较明显的增加;整个非生长季落叶松人工林的Q_(10)值为4.65,是生长季的1.40倍。研究结果对进一步阐明气候带过渡区不同森林类型土壤呼; 张慧东尤文忠魏文俊周梅; 关键词：土壤呼吸温度敏感性

辽东山区原始红松混交林土壤有机碳及其影响因素研究被引量：1: 2014年; 以辽东山区原始红松混交林为研究对象，对比分析了不同树种组成下原始红松混交林土壤有机碳含量的差异，研究了土壤有机碳与土壤属性因子和植被覆盖因子的相关关系，并研究了土壤碳密度的分布规律。结果显示，3种原始红松混交林土壤有机碳含量均随着剖面深度的增加而降低；0～10cm土层深度土壤有机碳含量为红松阔叶林〉阔叶红松林〉针阔混交林，表层土壤有机碳主要来源于枯落物层的分解，表层土壤有机碳的特征表明原始红松混交林树种构成不同，潜在地影响着生态系统内的碳循环。对土壤属性因子而言，碳氮比与有机碳含量呈极显著的正相关关系，而容重、pH值呈显著的负相关关系；对植被覆盖因子而言，枯落物有机碳、全氮、碳氮比与土壤有机碳含量则无相关关系；0～100cm深度内红松阔叶林的土壤碳密度最大，为181．4t/hm^2，针阔混交林次之，为180．56t／hm^2，阔叶红松林最小，为150．78t／hm^2，且接近70％的土壤碳储存集中在40cm以上的土层内。旨在为揭示原始红松混交林对土壤有机碳的影响因素和探索我国原始红松混交林土壤碳分布格局提供科学依据。; 魏文俊尤文忠张慧东赵刚董莉莉; 关键词：土壤有机碳

辽西天然油松林土壤碳氮分布规律被引量：5: 2014年; 为探索我国天然油松林土壤碳氮分布格局,研究生态脆弱边缘区对全球气候变化的响应。对辽宁西部医巫闾山3种油松林(荆条-油松林、胡枝子-油松林、华北绣线菊-油松林)土壤碳氮分布特征进行了综合分析。结果表明:土壤碳氮分布随着土壤剖面深度的增加而降低;而同一土壤剖面层次内3种林分土壤碳氮分布规律不尽相同;表层土壤全氮质量分数、碳氮比与土壤有机碳质量分数呈极显著的正相关关系,而土壤密度、pH值呈显著的负相关;地表枯落物全氮质量分数、碳氮比与土壤有机碳质量分数呈显著的正相关,枯落物有机碳质量分数则呈显著的负相关。; 魏文俊尤文忠张慧东魏忠平赵刚; 关键词：天然油松林土壤有机碳分布

非生长季森林土壤CO_2通量及其对冻融过程的响应被引量：4: 2015年; 森林非生长季土壤CO_2通量是区域碳收支非常重要的组成部分。作为非生长季内土壤有效保温层的长期雪被以及季节性冻土区非生长季内经历的冻融交替过程对土壤CO_2排放的影响不容忽视,但是关于非生长季环境因子对土壤CO_2通量的响应机制研究还较少。该文综述了目前国内外一些关于非生长季期间森林土壤CO_2通量研究的部分成果,结果显示非生长季期间森林土壤CO_2通量的不确定性显著地增加了森林土壤年CO_2通量的不确定性,同时非生长季期间积雪、枯落物和冻融等环境可以明显地影响非生长季期间森林土壤的CO_2通量。因此,开展非生长季森林土壤CO_2排放及对环境因子的响应规律研究,对于准确评估土壤碳固存对生态系统碳收支的贡献和预测生态系统碳循环对全球变化的响应具有极其重要的意义。; 张慧东尤文忠魏文俊周梅; 关键词：冻融

辽东山区落叶松人工林非生长季土壤呼吸及其影响因子研究被引量：2: 2015年; 近年来的研究表明非生长季生物活动和生物地球化学循环仍然十分活跃。本研究利用Licor-8100测定了2010-2013年期间的非生长季辽东山区落叶松人工林土壤呼吸速率,分析了非生长季内土壤呼吸速率变化规律及其对土壤温度的响应,并且估算了非生长季土壤CO2释放量。结果表明,2010-2011年土壤呼吸速率平均值为0.6±0.06μmol CO2·m-2·s-1,最小值出现在1月中旬;2011-2012年平均值为0.42±0.02μmol CO2·m-2·s-1,最小值出现在2月初;2012-2013年平均值为0.48±0.05μmol CO2·m-2·s-1,最小值出现在1月末。指数模型能够很好地模拟土壤呼吸速率随10 cm深度土壤温度变化的规律,表明土壤温度能够很好地解释土壤呼吸速率的变异规律。2010-2011、2011-2012和2012-2013年土壤CO2释放量分别为137、92和100 g C·m-2。; 颜廷武尤文忠张慧东魏文俊王睿照毛沂新; 关键词：落叶松人工林土壤呼吸

辽宁东部山区落叶松人工林非生长季土壤CO_2释放动态被引量：3: 2017年; 辽宁东部山区冬季寒冷漫长,而且秋冬交替和冬春交替时期表层土壤冻融交替频繁发生,其对土壤CO2释放的影响特征还不明确。以该区典型森林类型长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为研究对象,在2010—2014年期间额定非生长季冻融交替期和冻结期土壤呼吸速率(Rs)动态变化特征,并量化各时期土壤CO2释放量(F_(CO_2))的贡献。结果表明:非生长季Rs总体呈现出"U"型的变化规律,并且秋冬冻融交替期土壤呼吸速率明显大于冬春冻融交替期。非生长季年际间Rs的差异较大,年平均Rs在(0.42±0.02)^(0.72±0.04)μmol CO2·m-2·s-1。Rs与10 cm深度土壤温度(T10)和空气温度(Ta)呈现相似的动态变化规律并且具有显著的正相关关系。指数模型能够较好地拟合非生长季Rs随T10的变化规律,且2010/2011和2011/2012年的拟合效果优于2012/2013和2013/2014年,冻融交替期的拟合效果要优于冬季冻结期。2010—2014年期间4个非生长季F_(CO_2)分别为137、92、100和159 g C·m-2,年际间差异大。非生长季各时期F_(CO_2)总体上为秋冬冻融交替期最多(29.66~63.48 g C·m-2),冬春冻融交替期次之(14.57~21.48 g C·m-2),秋冬冻融交替期F_(CO_2)是冬春冻融交替期的1.68~4.36倍,二者的累计贡献率在47.69%~54.66%。冻融交替作用对于非生长季F_(CO_2)动态的贡献不可忽视,而秋冬和冬春2个冻融交替期对于F_(CO_2)的影响也存在较大差异,秋冬冻融交替期激发土壤释放CO2的能力比冬春冻融交替期更强。研究结果将有助于更好地理解我国东北地区非生长季森林土壤碳排放的规律。; 尤文忠魏文俊张慧东王睿照颜廷武毛沂新

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国家自然科学基金(31370616)

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