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复杂地形条件下森林植被湍流通量测定分析

中国科学（D辑） 2004年第A2期34卷 57-66页

作者：温学发于贵瑞孙晓敏刘允芬中国科学院地理科学与资源研究所

作为中国陆地生态系统通量观测网络(ChinaFLUX)的组成部分，利用涡度相关技术对千烟洲红壤丘陵区亚热带人工针叶林2倍和3倍冠层高度CO2等湍流通量进行了长期观测，采用谱分析、方差相似性关系和能量平衡闭合分析3种测试手段对2003年千... 详细信息

作为中国陆地生态系统通量观测网络(ChinaFLUX)的组成部分，利用涡度相关技术对千烟洲红壤丘陵区亚热带人工针叶林2倍和3倍冠层高度CO2等湍流通量进行了长期观测，采用谱分析、方差相似性关系和能量平衡闭合分析3种测试手段对2003年千烟洲人工林两个高度的湍流通量测定数据质量进行了分析，研究结果表明：(i)两个测定高度的三维风速，CO2，H2O和温度的功率谱在惯性子区内基本符合-2／3定律，而CO2，H2O和温度与垂直风速的协谱在惯性子区内也基本符合-4／3定律，谱分析表明大尺度运动对物质和能量传输的贡献随测定高度的增加而增加，也表明不同高度的涡度相关系统对高频信号的响应能力是满足观测要求的，(ii)根据莫宁，奥布霍夫相似理论的分析表明，两个高度的垂直风速和温度归一化的方差都是大气稳定度的普适函数，夜间垂直风速的归一化方差与莫宁-奥布霍夫相似函数预测值的偏离和低估量是摩擦风速的函数，千烟洲人工林夜间湍流通量测定适宜的摩擦风速界限值应该为0.2～0.3ms^-1，保证涡度相关测定处于较强湍流条件下，排除或降低非湍流通量成分的影响，(iii)当摩擦风速大于界限值时，千烟洲人工林能量平衡闭合程度可以达到大约72％～81％左右，与文献报道的10％～30％不闭合度是相一致的，影响能量平衡的因素多，包括对通量测定有影响的因素也包括对通量测定无影响的因素，因此，能量平衡闭合评价仅可作为数据质量评价的重要参考指标，

关键词：湍流通量风速涡度观测网复杂地形条件谱分析高度人工林森林植被人工针叶林

千烟洲人工针叶林CO_2通量季节变化及其环境因子的影响

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中国科学（D辑） 2004年第A2期34卷 109-117页

作者：刘允芬宋霞孙晓敏温学发陈永瑞中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

对千烟洲人工针叶林碳通量与环境影响因子进行了分析，研究了23m和39m两层高度碳通量的时空变化特征，对2003年该生态系统的碳收支状况进行了初步估算．研究结果表明：影响净生态系统交换(NEE）的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)、土... 详细信息

对千烟洲人工针叶林碳通量与环境影响因子进行了分析，研究了23m和39m两层高度碳通量的时空变化特征，对2003年该生态系统的碳收支状况进行了初步估算．研究结果表明：影响净生态系统交换(NEE）的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)、土壤温度等．白天(有光期)的NEE对于PAR的响应符合直角双曲线方程．通过摩擦速度的阈值对夜间数据进行了筛选，夜间(无光期)的NEE对于温度和饱和水汽压差的响应呈明显的指数关系．该生态系统全年各个月均表现为碳汇；碳通量各月的平均日变化和季节变化趋势明显．2003年各月NEE值以5，6月最高，日最大值为-0．61～-0．67mg·CO2·m^-2·s^-1；盛夏7月遭遇了严重伏旱及持续高温，NEE值约为5～6月的2／3，日最大值为-0．40 mgCO2·m^2·s^-1；秋末到冬季由于持续干旱，NEE为全年最低，日最大值为-0．29～-0．35mg·CO2·m^-2·s^-1．2003全年碳收支估算值在-0．553～0．645kgC·m^-2之间．

关键词：人工针叶林 CO2通量环境因子碳通量碳汇土壤温度光合有效辐射季节变化摩擦速度饱和水汽压差

千烟洲人工林水汽通量特征及其与环境因子的关系

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生态学报 2006年第8期26卷 2449-2456页

作者：李菊刘允芬杨晓光李俊中国农业大学资源与环境学院北京100094 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

利用涡度相关技术研究了2004年千烟洲人工针叶林生态系统的水汽通量变化特征,结合气象要素的观测,进一步分析了净辐射、温度、水分、热量等环境因子对水汽通量的影响。结果表明:全年各月各时刻的水汽通量大多为正值,夏季大于春秋两季,... 详细信息

利用涡度相关技术研究了2004年千烟洲人工针叶林生态系统的水汽通量变化特征,结合气象要素的观测,进一步分析了净辐射、温度、水分、热量等环境因子对水汽通量的影响。结果表明:全年各月各时刻的水汽通量大多为正值,夏季大于春秋两季,冬季最小。其中7月份为全年最高,日最大值达到0·149gm-2·s-1;1月份最低,日最高值仅为0·021gm-2·s-1。不同天气条件下(晴天和多云)水汽通量的日变化有明显区别。全年蒸散量为736·1mm,占总降水量(1323·6mm)的55·6%。除7月份和10月份外,各月的蒸散量都要小于降水,尤以3、4月份差别最大,2004年10月出现典型的秋旱,但蒸散量和常年相差不大。水汽通量对净辐射、气温、地温、以及土壤热通量的变化都有很好的响应,两种天气条件下都能达到显著水平,可以用一元二次方程表达其间的关系。逐步回归分析显示晴天和多云时入选的变量不完全相同,晴天主要是净辐射、温度(气温、地温)、水分(饱和水汽压差),多云时包括净辐射、地温、土壤热通量和水分(空气相对湿度、土壤含水量)。可见气象条件在很大程度上制约着水汽通量的变化,而以辐射和地温的影响最大。

关键词：水汽通量涡度相关人工林环境因子

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柑橘叶片气孔导度的环境响应模型研究

中国生态农业学报 2004年第4期12卷 43-48页

作者：齐华于贵瑞刘允芬王建林中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 沈阳农业大学沈阳110161

对柑橘叶片气孔导度的模拟研究结果表明 ,柑橘叶片气孔导度的环境响应模型中环境变量至少需含有光合有效辐射在内的 2个及其以上的环境变量 ;在温度较适宜的生长季除光合有效辐射外 ,环境变量对模型精度影响程度依次为饱和水汽压差 >叶... 详细信息

对柑橘叶片气孔导度的模拟研究结果表明 ,柑橘叶片气孔导度的环境响应模型中环境变量至少需含有光合有效辐射在内的 2个及其以上的环境变量 ;在温度较适宜的生长季除光合有效辐射外 ,环境变量对模型精度影响程度依次为饱和水汽压差 >叶片温度 >空气CO2 浓度 ;在温度和空气CO2 浓度变化较大的季节模型精确度则受单一环境变量和变量间交互作用的影响 ;3月份柑橘叶片气孔导度对环境因子的响应可采用Jarvis模型的G(Qp)g(De)形式 ,而 7月、11月和 3～ 11月份则均可采用G(Qp)g(De)g(Tl)

关键词：叶片气孔柑橘光合有效辐射月份 CO2浓度温度生长季模型研究环境变量形式描述

千烟洲人工针叶林碳素分布、碳贮量及碳汇功能研究

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林业实用技术 2006年第8期 5-8页

作者：沈文清刘允芬马钦彦杨凤亭北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验实中国科学院地理科学与资源研究所

PCC(The Intergovernmental Panel on Climate Change)连续的年度报告指出,大气中CO2浓度发生了急剧变化,由此引起的大气温度上升,海平面抬高将牵动人类赖以生存的陆地生物圈一系列的反馈效应,改变着陆地的辐射平衡、水循环和生物生产等... 详细信息

PCC(The Intergovernmental Panel on Climate Change)连续的年度报告指出,大气中CO2浓度发生了急剧变化,由此引起的大气温度上升,海平面抬高将牵动人类赖以生存的陆地生物圈一系列的反馈效应,改变着陆地的辐射平衡、水循环和生物生产等[1,2].森林是陆地生物圈碳循环的主体,通过光合作用吸收CO2,制造碳氢化合物,将大气中的CO2以有机碳的形式固定于森林植物中.与其它的自然植被类型相比,森林生态系统具有较高的生产力,生物量积累速度很快,因而能贮藏更多的碳,每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2/3[1].

关键词：人工针叶林碳素功能研究碳贮量 CO2浓度陆地生物圈碳汇森林生态系统陆地生态系统森林植物

中亚热带季节性干旱对千烟洲人工林生态系统碳吸收的影响

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中国科学（D辑） 2006年第A1期36卷 103-110页

作者：孙晓敏温学发于贵瑞刘允芬刘琪璟中国科学院地理科学与资源研究所生态网络观测与模拟重点实验室北京100101

千烟洲中亚热带人工林生态系统受典型亚热带大陆性季风气候影响,其特点是年水热资源丰富,但是夏季水热资源分布明显不同步,经常受到季节性高温干旱胁迫的影响．作为中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)的组成部分,利用涡度相... 详细信息

千烟洲中亚热带人工林生态系统受典型亚热带大陆性季风气候影响,其特点是年水热资源丰富,但是夏季水热资源分布明显不同步,经常受到季节性高温干旱胁迫的影响．作为中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)的组成部分,利用涡度相关技术对千烟洲人工林生态系统CO2通量进行了长期连续的观测．本研究基于2003和2004年月尺度的净生态系统生产力(NEP)、生态系统呼吸(Re)和总生态系统生产力(GEP)数据,初步分析和探讨了季节性干旱对生态系统碳吸收的影响．结果表明,2003和2004年该生态系统的碳吸收都呈现双峰曲线式的季节变化模式．生态系统碳平衡的两个组分Re和GEP的耦合关系决定了生态系统的碳吸收特征．生态系统碳吸收的降低程度取决于季节性干旱期间温度升高和降水量减少的耦合程度．Re和GEP都会受到干旱胁迫的影响,但是响应的方式与程度有所不同,是造成森林生态系统源／汇强度变化的根本原因．

关键词： ChinaFLUX季节性干旱中亚热带人工林涡度相关技术生态系统呼吸总生态系统生产力

江西千烟洲试区木荷阔叶林的水文过程及养分动态研究

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林业科学 2003年第4期39卷 145-150页

作者：陈永瑞刘允芬林耀明李家永张宏志中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

Based on the two\|year successive data in the Qianyanzhou Experimental Area collected by small watershed technique and the located observation method, the hydrological process and the dynamics of mineral elements of the rainfall, throughflow, stemfall, crown interception and surface runoff for artificial Schima superba forest were studied, which was important to understand the dynamics of nutrient input and the function of artificial forest ecosystem in subtropical region. The results showed that the annual input of rainfall to the forest ecosystem was 1 388 75 mm, of which the input of throughflow, stemfall, crown interception and surface runoff were 1 099 40, 27 44, 261 93 mm and 44 48?mm respectively, occupying 79 2%, 2%, 18 8% and 3 2% of the total input of rainfall. The total input nutrient of elements such as N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Sr, Zr, Na, Si and Ti dissolved in the rainfall was 349 86 kg·hm -2 a -1 , and the output of the nutrient was 72 929 kg·hm -2 a -1 , which indicated that the net nutrient accumulation in the forest ecosystem was 276 942 kg·hm -2 a -1 .

关键词：江西千烟洲试区木荷人工林阔叶林水文过程养分水化学动态规律

温度逆境交叉适应对葡萄叶片膜脂过氧化和细胞钙分布的影响

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植物生态学报 2004年第3期28卷 326-332页

作者：王利军李绍华李家永杨树华刘允芬石玉林中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

研究了高温锻炼对低温胁迫下和低温锻炼对高温胁迫下葡萄 (Vitisvinifera)叶片中丙二醛 (MDA)、谷胱甘肽 (GSH)和抗坏血酸 (AsA)含量变化以及细胞中Ca2 + 分布的影响。结果表明 :高 (低 )温胁迫使正常生长的叶片丙二醛含量升高 ,GSH和As... 详细信息

研究了高温锻炼对低温胁迫下和低温锻炼对高温胁迫下葡萄 (Vitisvinifera)叶片中丙二醛 (MDA)、谷胱甘肽 (GSH)和抗坏血酸 (AsA)含量变化以及细胞中Ca2 + 分布的影响。结果表明 :高 (低 )温胁迫使正常生长的叶片丙二醛含量升高 ,GSH和AsA含量下降 ,低 (高 )温锻炼预处理能减少MDA含量 ,提高GSH和AsA含量 ,抑制了由于温度胁迫引起MDA含量升高和GSH和AsA下降趋势。常温下葡萄叶肉细胞的Ca2 + 主要分布于液泡、细胞间隙中 ;高温胁迫和低温胁迫后 ,细胞质中聚集大量Ca2 + 沉淀颗粒 ,液泡中和细胞间隙Ca2 + 沉淀颗粒减少 ,叶绿体超微结构被破坏 ,Ca2 + 稳态平衡遭到破坏。高温锻炼后细胞质出现大量的Ca2 + 沉淀颗粒 ,主要来源于细胞间隙 ,低温锻炼后细胞质也出现大量的Ca2 + 沉淀颗粒 ,主要来源于液泡 ,两者的叶绿体超微结构都完整 ;高温锻炼的叶片经过低温胁迫和低温锻炼的叶片经过高温胁迫后 ,细胞间隙和液泡内Ca2 + 沉淀颗粒增加 ,细胞质中Ca2 + 沉淀颗粒很少 ,叶绿体较完整 ,Ca2 + 稳态平衡得以维持。推测高低温锻炼能够通过Ca2 + 启动抗逆基因表达和维持细胞中Ca2 + 稳态平衡来交叉适应低高温的胁迫。

关键词：葡萄交叉适应过氧化钙离子叶片膜脂过氧化细胞

用主成分方法分析农业气象要素时间序列的某些特征

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自然资源译丛 1990年第2期 61-65页

作者：叶.,ВМ 刘允芬