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植物根系呼吸是陆地生态系统土壤碳收支及生物圈碳平衡的一个重要依据,准确把握根系呼吸的影响因素及其作用具有非常重要的意义。目前已有许多专家和学者对此进行了不同层次的研究和探讨,并对根系呼吸的研究意义和重要性进行了客观评价。主要综述不同时空区域下根系呼吸对温度、CO_2浓度变化的响应特征,讨论各植物类型根系呼吸在不同季节和不同影响因子下的变化趋势,同时指出根系呼吸速率变化的不确定性,重点分析根系呼吸对温度、CO_2浓度变化等的响应机制。在此基础上进行阐述和概括,并对根系呼吸相关内容和发展趋势进行展望。 相似文献
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全球环境变化对森林土壤呼吸的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
森林土壤呼吸是陆地植物固定CO2后又释放CO2返回大气的主要途径,是与全球变化密切相关的一个重要过程.较全面地综述全球变化条件下,全球变暖、CO2浓度上升、N沉降和森林采伐对土壤呼吸的影响.全球增温可能导致土壤向大气中释放更多的CO2,大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放量,同时也将通过提高植被生产力促进土壤的碳吸存.在CO2浓度上升和全球变暖相互作用下,土壤是碳的净"源"还是"汇"尚不完全清楚.N沉降和森林采伐对森林土壤呼吸既有增强作用,也有抑制作用.综合来看,全球变化对森林土壤呼吸的作用仍有很大的不确定性. 相似文献
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林木根系的生态功能及其影响根系分布的因素 总被引：3，自引：0，他引：3
林木根系是森林生态系统的重要组成部分,其在土壤改良中对土壤肥力、土壤结构及抗蚀性的生态作用早已引起人们的关注.近年来,从恢复生态学和全球生态学的角度来研究林未根系在森林生态系统物质循环中的作用以及根系分布在森林演替中的生态作用也成为了热点.根系与其周围环境是相互联系、相互作用的,林木根系的形态、分布除受林木自身的遗传特性影响外,还受大气CO_2浓度、土壤的物理性质等因素的影响.在目前的研究基础上,很有必要深入的对调控因子以及群落内的种间、种内竞争关系等林木根系生态作用做进一步研究. 相似文献
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土壤呼吸是大气二氧化碳(CO2)重要的来源，采伐作为森林经营的常规活动之一，是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类:皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果，讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制，总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q10)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸的研究主要集中于:①采伐强度对土壤呼吸影响的方向和幅度；②皆伐或部分采伐后土壤呼吸随时间变化的动态特征及受土壤温度等环境因子的影响；③皆伐或部分采伐对土壤呼吸组分的影响；④皆伐或部分采伐对Q10的影响；⑤皆伐或部分采伐对土壤呼吸的影响机制。主要结论为:①因采伐强度、采伐措施、采伐剩余物的处理、气候类型、森林类型和植被恢复时间的不同，采伐的影响效果呈现不同的变化规律；②采伐往往导致土壤自养呼吸减少，异养呼吸增加，土壤总呼吸表现为两者相抵的程度，这种影响会随植被恢复程度的提高而减小；③采伐后短期内Q10有不同的变化规律，长期往往会下降。未来关于采伐对森林土壤呼吸影响的研究应集中于土壤呼吸组分及其温度敏感性对采伐的响应，同时应结合不同强度采伐、不同植被恢复阶段、其他营林措施和大气CO2浓度上升等全球变化因子，探讨采伐对区域土壤呼吸及组分的影响，更好地理解采伐对森林生态系统碳循环的影响机制。表2参89 相似文献
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森林土壤呼吸及其主要调控因素研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《西北林学院学报》2017,(1)
随着大气CO_2浓度的升高,全球变暖的趋势日益加剧,成为全球高度关注的生态环境问题。土壤是森林生态系统最大的CO_2排放源,了解土壤呼吸的变化特征及影响机制,对于缓解全球变暖具有重要意义。森林土壤呼吸作为一个复杂的生态学过程,受人类活动、森林类型、温度、水分、土壤生物和土壤理化性质等因素的调控,特别是土壤呼吸对温度的敏感性存在时间和空间上的较大变异。综述了国内外森林土壤呼吸研究现状及发展趋势,揭示森林土壤呼吸时空变化特征、温度的敏感性及其主要影响因子(土壤温度、土壤湿度、森林植被覆盖、土壤微生物、pH值、土壤氮素、土壤磷素、施肥、森林砍伐及刀耕火种等),阐明了森林土壤呼吸的生态过程、时空变化规律及其影响机制,有助于完整、准确地理解森林在地区和全球碳循环中的地位与作用,能够为预测未来全球变化趋势提供理论支撑。 相似文献
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树木根系呼吸及其对环境的反应研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
对根系呼吸在植物生态系统碳平衡中的作用、根系呼吸的碳消耗、根系呼吸与林木生长间的关系、土壤温度、CO2、养分以及水分对根系呼吸的作用等方面进行了综述。结果认为,由于根系呼吸占土壤碳释放的40%～70%,是土壤碳过程的一个重要环节,是植物生态系统碳平衡的重要组成成分。植物通过根系呼吸可消耗8%～52%的叶片光合作用所固定的碳,是影响植物生态系统初级生产力的重要因素。通常根系维持呼吸占根系呼吸的大部分,它在一定范围内随根系年龄的升高而提高。土壤温度和CO2对根系呼吸的作用有一定争议,但普遍认为CO2体积分数升高大幅度降低根系呼吸强度,土壤温度升高会显著提高根系呼吸强度。土壤养分对根系呼吸的影响主要起因于根系生长和根系吸收养分对能量的消耗,尤其是根系蛋白质的周转和修复对能量的消耗。土壤水分显著影响根系呼吸强度,但这方面的研究较少。 相似文献
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长白山阔叶红松林中水曲柳根呼吸及影响因素 总被引：2，自引：2，他引：0
采用离体根法于2007年5-10月测定了长白山阔叶红松林组成树种水曲柳4个龄级林木的根系呼吸,监测了林内空气温度、不同深度土壤温度、土壤含水量及根系氮含量,初步研究了水曲柳天然林根系呼吸季节变化及其影响因素.结果表明:4个龄级的根系呼吸速率均具有明显的季节动态,其中7月份最高,10月份最低,呈单峰曲线,生长季节的不同月... 相似文献
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为阐明不同海拔高度森林土壤基础呼吸对温度变化的响应,为未来气候变化情景下不同海拔高度土壤碳动态预测提供科学依据,以藏东南色季拉山不同海拔高度森林表层土壤为研究对象,通过室内升温实验,研究不同海拔高度森林表层土壤基础呼吸对温度变化的响应。结果表明,土壤基础呼吸速率及土壤累积碳通量均随培养温度的升高呈增加趋势,土壤基础呼吸速率随着土壤层次加深而降低。随着培养时间延长,各土壤层次及海拔高度土壤基础呼吸速率总体呈先增加后降低的趋势,局部表现为振荡变化的特征,二者之间呈极显著(P<0.01)负相关指数函数关系。随着培养时间延长,土壤基础呼吸累积碳通量呈增加趋势,且培养的前14 d土壤累积碳通量增幅明显,之后逐渐趋于稳定。土壤基础呼吸累积碳通量与培养时间呈极显著(P<0.01)正相关对数函数关系。总体来看,温度升高将加速森林生态系统表层土壤呼吸碳排放。 相似文献
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青海高寒区5种典型林分土壤呼吸季节变化及其影响因素 总被引：4，自引：3，他引：1
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,也是影响全球气候变化的重要因素。研究土壤呼吸及其对环境因素的响应,对准确估计全球碳循环系统的收支平衡有重要意义。高寒区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域环境因素对土壤呼吸的影响有助于深刻了解高寒区的土壤碳循环过程。本研究采用动态密闭气室红外CO2分析法,以青海高寒区的5种典型林分(华北落叶松林、云杉林、云杉-华北落叶松混交林、云杉-白桦混交林、白桦林)为对象,研究不同林分类型生长季土壤呼吸的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:5种林型土壤呼吸速率的大小为云杉林白桦林云杉-华北落叶松混交林华北落叶松林云杉-白桦混交林。土壤呼吸具有明显的季节变化,并在7月份达到最大值。云杉-华北落叶松混交林的土壤呼吸季节间变化幅度最大,华北落叶松林的变化幅度最小,最大土壤呼吸分别是最小土壤呼吸的17.36和1.83倍。华北落叶松林的土壤呼吸与土壤温度没有相关关系,与大气温度正相关(R2=0.75)且呈幂函数模型,与土壤水分含量负相关,其他4种林型的土壤呼吸与大气温度和土壤温度均呈现很好的正相关关系(R2=0.80~0.94),且与大气温度和土壤温度均呈幂函数模型,与土壤水分含量不相关。土壤呼吸对凋落物量的增加产生正响应,且凋落物呼吸在混交林内所占的比重大于纯林。 相似文献
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ZHOU Zheng-chao SHANGGUAN Zhou-ping 《中国农业科学(英文版)》2006,5(3):161-168
Plant roots dynamics responses to elevated atmospheric CO2 concentration, increased temperature and changed precipitation can be a key link between plant growth and long-term changes in soil organic matter and ecosystem carbon balance. This paper reviews some experiments and hypotheses developed in this area, which mainly include plant fine roots growth, root turnover, root respiration and other root dynamics responses to elevated CO2 and global climate change. Some recent new methods of studying root systems were also discussed and summarized. It holds herein that the assemblage of information about root turnover patterns, root respiration and other dynamic responses to elevated atmospheric CO2 and global climatic change can help to better understand and explore some new research areas. In this paper, some research challenges in the plant root responses to the elevated CO2 and other environmental factors during global climate change were also demonstrated. 相似文献
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小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应 总被引：3，自引：1，他引：2
森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。 相似文献
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在全球气候变化背景下,降雨格局改变导致生态系统碳循环发生变化,土壤呼吸温度敏感性（Q10）是土壤呼吸机理研究和碳排放模型构建与预测的重要内容,探究降雨梯度下林地土壤呼吸温度敏感性的影响因素具有重要意义。以我国生态气候区作为降雨梯度表征,基于公开发表的文献资料,重点总结以我国干旱、半干旱和半湿润3个气候区确定的降雨梯度下,林地土壤呼吸温度敏感性影响的研究进展和作用机理。结果表明,降雨梯度下降雨格局改变会对土壤水热状况、土壤底物、土壤微生物群落及其酶活性等产生影响,土壤水分、土壤温度、土壤有机质、土壤微生物及酶活性和林地植被类型都会影响土壤呼吸强度,导致土壤呼吸温度敏感性发生变化;降雨梯度下,各因素对土壤呼吸温度敏感性影响程度不同,且各因素相互作用,导致林地土壤呼吸温度敏感性存在不确定性。针对目前林地土壤呼吸温度敏感性研究所存在的问题,建议今后应进一步统一土壤呼吸测定标准,通过长期野外实验结合室内模型推演增加试验结果的准确性,扩大研究范围,准确估算未来气候变化条件下林地的土壤呼吸温度敏感性。 相似文献
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森林生态系统是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,森林对大气二氧化碳(CO2)浓度具有重要的调节作用,开展森林生态系统碳循环研究对更好地了解生物地球化学过程和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。涡动协方差/涡动相关技术是目前应用最广泛的森林生态系统CO2通量观测技术。讨论了基于该技术的森林生态系统CO2通量研究的部分代表性成果,总结了当前森林生态系统CO2通量的主要研究成果并对未来研究提出展望。目前,森林生态系统CO2通量的研究主要集中于:①森林生态系统的碳源/汇估算;② CO2通量观测源区/足迹的计算;③ CO2通量动态特征的提取及其环境影响因子;④基于统计模型的森林生态系统物候特征参数的提取;⑤基于机理模型的气候系统对森林生态系统碳循环的影响。主要结论为:森林生态系统是陆地生态系统的重要碳汇,在对森林生态系统进行CO2通量观测时需对其通量源区的空间代表性进行检验,森林生态系统碳源/汇状态受到树龄、降水和土壤含水量等因素的影响,空气温度是森林生态系统碳循环的重要影响因子。未来森林生态系统CO2通量研究应该集中于提高通量足迹模型计算精度,讨论不同林分对大气CO2的贡献强度。结合气候系统模型和生态生理模型建立植物生理过程参数化模型、预测气候变化对森林碳交换的影响。区域-全球尺度森林生态系统CO2通量研究未来将关注多站点通量,气象数据长时间序列的整合分析,讨论CO2通量气候态特征与碳源/汇的空间格局,更好地了解全球陆地生态系统碳循环机制。表1参64 相似文献
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长白山阔叶红松林生态系统生产力与温度的关系 总被引：1，自引：1，他引：0