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亚热带河口区对虾养殖池塘浮游植物初级生产力变化

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湖泊科学 2022年第3期34卷 881-893页

作者：洪妍杨平仝川赵光辉李玲唐晨张彦谭莹莹阮蔓菁湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 福建师范大学亚热带湿地研究中心福州350007

浮游植物初级生产力是评估水产养殖系统结构与功能的基础环节,对渔业资源的开发与管理具有重要意义.于2018年510月,采用黑白瓶法对闽江河口区的3个南美白对虾养殖塘(PondⅠ、PondⅡ和PondⅢ)水体浮游植物初级生产力进行了原位监测,初步... 详细信息

浮游植物初级生产力是评估水产养殖系统结构与功能的基础环节,对渔业资源的开发与管理具有重要意义.于2018年510月,采用黑白瓶法对闽江河口区的3个南美白对虾养殖塘(PondⅠ、PondⅡ和PondⅢ)水体浮游植物初级生产力进行了原位监测,初步研究了初级生产力在池塘间的差异性及其时间变化特征.结果显示,养殖期间养殖塘水体浮游植物总初级生产力(GPP)、呼吸消耗量(R_(P))和净初级生产力(NPP)变化范围分别为619.99~9498.67、1003.16~7063.33和-4179.50~6362.96 mg O_(2)/(m^(2)·d),均值分别为(4386.22±409.72)、(3607.53±150.27)和(778.68±260.16)mg O_(2)/(m^(2)·d),呈现出PondⅡ>PondⅢ>PondⅠ的特征.时间变化上,养殖塘水体浮游植物GPP和NPP呈现出随养殖阶段推移而增加的特征.多元逐步回归分析结果显示,N营养盐和叶绿素a浓度是影响养殖塘水体浮游植物初级生产力时空变化的主要因子.GPP/R_(P)系数在养殖初期小于1,而在养殖中后期大于1,表明养殖塘水体在养殖初期以异养生产为主,而中后期以自养生产为主.本文研究结果表明,今后在开展大尺度滨海水产养殖塘初级生产力精确评估及其相关模型参数构建时,需考虑池塘间水体初级生产力的时间变化特征.

关键词：水产养殖塘叶绿素a 初级生产力 GPP/R 系数时空变化亚热带河口

荒漠草原区地上净初级生产力和土壤呼吸对降水变化的不同响应

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Journal of Plant Ecology 2022年第1期15卷 57-70页

作者： Lihua Zhang Junfeng Wang Ruifeng Zhao Yafei Guo Lianyi Hao College of Geography and Environment Science Northwest Normal University967 Anning East RoadLanzhou 730070China

降水变化既影响地上植被动态,也影响地下碳循环过程,尤其以干旱半干旱生态系统对降水的响应更为敏感。然而极端降水如何影响土壤碳固存潜力仍未得出明确结果。本研究在黄土高原西部荒漠草原样地实施了为期3年的降水控制实验,该实验包含... 详细信息

降水变化既影响地上植被动态,也影响地下碳循环过程,尤其以干旱半干旱生态系统对降水的响应更为敏感。然而极端降水如何影响土壤碳固存潜力仍未得出明确结果。本研究在黄土高原西部荒漠草原样地实施了为期3年的降水控制实验,该实验包含5个降水梯度(即自然降水(对照),以及在自然降水基础上的减水40%、减水20%、增水20%、增水40%)。通过对不同降水处理下植物生长指标、地上净初级生产力(ANPP)、土壤水分和土壤呼吸(Rs)进行监测,采用双侧不对称模型揭示ANPP和Rs对降水变化的响应规律;采用结构方程模型,分析降水变化下影响ANPP和Rs的直接和间接因素。研究结果表明,ANPP对极端干旱的响应比极端湿润更敏感,在干旱和湿润年份均符合负向不对称模型。ANPP的变化主要受到降水的直接影响,同时,干旱年份植物密度的变化也对ANPP产生了影响。在湿润年份,Rs对降水变化的响应也呈负向不对称性。然而,干旱年份,Rs对降水变化表现出正向不对称响应,即对降水增加响应的敏感性高于降水减少,这可能与植物生长和ANPP对增水处理的正响应增加使自氧呼吸增强,及降水事件对异氧呼吸具有较强的‘Birch效应’有关。在干旱年份Rs对极端干旱(减水40%处理)表现出饱和响应。ANPP和Rs对降水格局改变的响应模式差异表明荒漠草原区极端湿润或干旱可能降低研究区土壤碳固存的潜力。

关键词：初级生产力植物生长土壤呼吸土壤碳平衡极端降水荒漠草原不对称响应

湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化及其影响因素

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海洋学报 2022年第8期44卷 31-41页

作者：余果钟雅枫付东洋陈法锦刘大召徐华兵刘贝广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524088 广东海洋大学化学与环境学院广东湛江524088 广东海洋大学海洋与气象学院广东湛江524088 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)南海资源大数据中心广东湛江524025

基于2016-2017年4个季节航次数据,分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明,湛江湾真光层深度平均值为(6.95±3.17)m,空间变化比季节变化明显,K_(d)(PAR)与浊度存在显著的正相关关系,建立的线性回归模... 详细信息

基于2016-2017年4个季节航次数据,分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明,湛江湾真光层深度平均值为(6.95±3.17)m,空间变化比季节变化明显,K_(d)(PAR)与浊度存在显著的正相关关系,建立的线性回归模型R为0.73(p初级生产力(以碳计)的平均值为(639.53±427.95)mg/(m^(2)·d),其时空特征与真光层深度基本保持一致,真光层深度比叶绿素a浓度更能解释初级生产力的时空分布模式。

关键词：真光层深度初级生产力 Kd(PAR) 浊度 VGPM 湛江湾

氮添加对宁夏荒漠草原植物初级生产力的影响机制

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生态学报 2023年第6期43卷 2476-2487页

作者：张馨文安慧杜忠毓刘姝萱薛斌刘小平文志林宁夏大学生态环境学院/西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地/西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 盐池县草原实验站盐池751506

许多研究探索了与全球变化相关的生态系统功能的变化,但对生态系统功能变化的机制与途径了解较少。初级生产力是生态系统功能的重要组分,但关于氮(N)添加下荒漠草原植物群落初级生产力如何变化以及变化机制尚未明确,N是否通过影响生物... 详细信息

许多研究探索了与全球变化相关的生态系统功能的变化,但对生态系统功能变化的机制与途径了解较少。初级生产力是生态系统功能的重要组分,但关于氮(N)添加下荒漠草原植物群落初级生产力如何变化以及变化机制尚未明确,N是否通过影响生物多样性来影响荒漠草原初级生产力?为此,本研究在荒漠草原开展了为期4年的N添加控制实验(2018—2021年),试验处理包括对照和4个N添加水平(5、10、20和40 g m^(-2)a^(-1)),研究了N添加对荒漠草原物种多样性、功能多样性、初级生产力及其关系的影响。结果表明:(1)N添加处理(2018—2021年)改变了植物物种多样性及功能多样性,但年际间变化趋势不同。N添加处理第四年(2021年)荒漠草原植物功能多样性(Rao指数)、群落加权平均值-株高、功能均匀度和功能离散度均显著增加,而荒漠草原植物物种丰富度和Shannon-Wiener指数均显著降低。(2)N添加可以通过影响物种丰富度和功能多样性进而间接地促进荒漠草原初级生产力,但群落加权性状值-株高对初级生产力的影响是正效应,而物种丰富度和功能离散度对初级生产力的影响是负效应。(3)生物量比率假说更能解释荒漠草原植物群落初级生产力的变异。我们的研究表明了N添加主要通过改变群落内优势物种的功能性状来调节荒漠草原植物初级生产力。

关键词：生物多样性-初级生产力关系功能多样性群落加权平均值-株高生物量比率假说初级生产力结构方程模型

北冰洋叶绿素a及初级生产力遥感反演研究进展

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极地研究 2022年第1期34卷 1-10页

作者：庞小平胡晓坤季青李娟张晨雷梁泽毓陈亦卓武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 自然资源部极地测绘科学重点实验室湖北武汉430079

海洋表层叶绿素a浓度和浮游植物初级生产力是海洋生态系统的基础参数,可有效评估海洋生态系统的初级生物量及其变化。阐明北冰洋浮游植物生物量和初级生产力的时空变化,对预测北极环境快速变化背景下的海洋生态系统潜在变化、科学指导... 详细信息

海洋表层叶绿素a浓度和浮游植物初级生产力是海洋生态系统的基础参数,可有效评估海洋生态系统的初级生物量及其变化。阐明北冰洋浮游植物生物量和初级生产力的时空变化,对预测北极环境快速变化背景下的海洋生态系统潜在变化、科学指导北冰洋的生态管理具有重要意义。本文总结了基于卫星数据的海表叶绿素a浓度和初级生产力的研究方法,整理归纳了近年来北冰洋叶绿素a浓度和初级生产力的时空变化特征,未来可通过遥感技术与生态模型结合,融合多元观测手段,重点开展北冰洋冰缘区浮游植物时空演变过程与机制研究,为更好地认知北冰洋生态系统及其气候变化响应提供支撑。

关键词：叶绿素a 初级生产力遥感北冰洋

五里峡水库初级生产力对水气界面二氧化碳和甲烷排放速率时空变化的影响

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环境科学 2018年第6期39卷 2673-2679页

作者：彭文杰李强宋昂靳振江桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室桂林541004 联合国教科文组织国际岩溶研究中心桂林541004

近年来水库温室气体备受关注,为揭示水库水气界面CO_2和CH_4在时间和空间上的变化特征,于2016年7~12月采用静态箱法在五里峡水库对其CO_2和CH_4排放速率进行4次监测,并测试微型光合生物初级生产力等.结果表明,五里峡水库夏季为大气CO_2... 详细信息

近年来水库温室气体备受关注,为揭示水库水气界面CO_2和CH_4在时间和空间上的变化特征,于2016年7~12月采用静态箱法在五里峡水库对其CO_2和CH_4排放速率进行4次监测,并测试微型光合生物初级生产力等.结果表明,五里峡水库夏季为大气CO_2的汇,变化范围在-30.14^-3.47 mg·(m^2·h)^(-1),秋、冬季均为大气CO_2的源,变化范围在15.57~115.06 mg·(m^2·h)^(-1).甲烷排放速率在夏季变化幅度明显,变化范围在0.08~1.03 mg·(m^2·h)^(-1),而在秋、冬季变化稳定,变化范围在-0.07~0.43 mg·(m^2·h)^(-1).受水库周期性蓄水和排水影响,CO_2和CH_4排放速率在空间上表现为水库消落带和坝尾较低而库区较高的分布格局.此外,CO_2和CH_4排放速率时空变化与微型光合生物初级生产力分别呈显著负相关和正相关(r为-0.477和0.771).这是因为产甲烷菌能够将夏季微型光合生物固定的有机碳转化成CH_4释放到大气中,从而使微型光合生物对水圈CO_2和CH_4循环产生负反馈效应和正反馈效应.因此,本研究结果为进一步评估微型生物对岩溶水体碳循环的贡献提供了理论依据.

关键词：五里峡水库温室气体排放速率时空变化初级生产力

海洋透光率仪的设计及其在初级生产力研究中的应用

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热带海洋学报 2022年第3期41卷 38-45页

作者：许占堂施震谢栢成廖健祖杨跃忠周雯李彩杨顶田热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 广东广州510301 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 广东省海洋遥感重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 广东广州510301 广东海洋大学化学与环境学院广东湛江524088

海洋浮游植物光合作用固碳在全球碳循环中扮演着极为重要的角色,获取不同光衰减对应的海水深度,对于采集水样用于海洋初级生产力的研究具有重要意义。本研究于国际上首次开发了无缆便携式海洋透光率仪,特殊的光学结构设计和光谱滤光技... 详细信息

海洋浮游植物光合作用固碳在全球碳循环中扮演着极为重要的角色,获取不同光衰减对应的海水深度,对于采集水样用于海洋初级生产力的研究具有重要意义。本研究于国际上首次开发了无缆便携式海洋透光率仪,特殊的光学结构设计和光谱滤光技术使得光谱响应在波段400~700nm范围内超过了同类海洋传感器,特定光衰减下对应的深度误差小于0.5m。将本设备应用于南海中尺度涡旋初级生产力的研究中,在采样率和自动化方面验证了仪器的便携性;通过对涡旋中初级生产力的空间分布规律进行分析,检验了仪器数据结果的可靠性。海洋透光率仪在价格、准确性、可靠度和操作的便携性上具有不可比拟的优势,将在未来海洋生态环境的研究中发挥重要作用。

关键词：海洋监测初级生产力光合有效辐射海水真光层衰减

以初级生产力与固碳规律为线索探讨陆相页岩中有机质的富集规律

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地球科学 2024年第4期49卷 1224-1244页

作者：毛小平陈修蓉陈永进李岁岁李振朱启轩中国地质大学能源学院北京100083 清华大学北京100084

陆相优质烃源岩主要在盆地中心深湖-半深湖等深水环境发育,但大量页岩气勘探证实,富有机质页岩更靠近湖盆边缘,因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律.采用类比法对比页岩油气、煤的成矿条件,结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化... 详细信息

陆相优质烃源岩主要在盆地中心深湖-半深湖等深水环境发育,但大量页岩气勘探证实,富有机质页岩更靠近湖盆边缘,因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律.采用类比法对比页岩油气、煤的成矿条件,结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育,采用古地貌及埋藏史恢复手段,提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据.研究发现,页岩油气和煤具有相似的成矿模式;与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系;浅水环境下固碳速率远大于深水环境.结论是,页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境;最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段.最后以松南等地区进行验证,说明本结论具有普适性,可更好地指导陆相页岩油气勘探.

关键词：页岩气烃源层湖湾最大湖泛期叶肢介初级生产力矿床学

以初级生产力与固碳规律为线索探讨陆相页岩中有机质的富集规律

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地球科学 2023年

作者：毛小平陈修蓉陈永进李岁岁李振朱启轩中国地质大学(北京) 清华大学

一般认为在陆相盆地深湖-半深湖等深水环境易富集油气，但大量页岩气勘探证实，页岩气藏一般更靠近湖盆边缘，因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律。本文采用类比法对比了页岩油气、煤的成矿条件，结合湖泊的初级生产力、固碳... 详细信息

一般认为在陆相盆地深湖-半深湖等深水环境易富集油气，但大量页岩气勘探证实，页岩气藏一般更靠近湖盆边缘，因此有必要深入剖析陆相湖盆有机质富集的规律。本文采用类比法对比了页岩油气、煤的成矿条件，结合湖泊的初级生产力、固碳速率、化石发育，采用古地貌及埋藏史恢复手段，提出了页岩发育于浅水局限环境的六大证据。研究发现，页岩油气和煤具有相似的成矿模式；与浅水环境的煤、蒸发盐岩等具有共生关系；浅水环境下固碳速率远大于深水环境。结论是，页岩油气富集于浅水湖湾、间湾等封闭-半封闭环境；最大湖泛期凝缩段应为贫有机质段。最后以松南等地区进行验证，说明本结论具有普适性，可更好地指导页岩油气勘探。

关键词：页岩气烃源层湖湾最大湖泛期叶肢介初级生产力