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热带季节雨林生态系统净光合作用特征及其影响因子

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应用生态学报 2010年第12期21卷 3007-3014页

作者：宋清海张一平谭正洪张雷明杨振赵双菊孙晓敏中国科学院热带森林生态学重点实验室(西双版纳热带植物园) 云南勐仑666303 中国科学院研究生院北京100039 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 云南省建筑材料科学研究设计院昆明650221

以西双版纳热带季节雨林生态系统为对象,利用涡度相关系统定量分析了2003—2006年该生态系统光合作用特征及其环境控制因子.结果表明:2003—2006年西双版纳热带季节雨林生态系统净光合作用年际变化较小,其最大光合速率(Peco,opt)、昼间... 详细信息

以西双版纳热带季节雨林生态系统为对象,利用涡度相关系统定量分析了2003—2006年该生态系统光合作用特征及其环境控制因子.结果表明:2003—2006年西双版纳热带季节雨林生态系统净光合作用年际变化较小,其最大光合速率(Peco,opt)、昼间呼吸速率(Reco,d)和表观量子效率(α)平均值分别为-0.813mg·m-2·s-1、0.238mg·m-2·s-1和-0.0023mg·μmol-1.受气温(Ta)和饱和水汽压差(VPD)等环境因子的交互影响,不同季节生态系统光合作用特征有所差异.雨季的降水量大、气温较高,生态系统的光合能力最强;雾凉季的浓雾为植物提供了部分水分,其光合水平仍较高;干热季气温较高、降水少,Ta和VPD升高,Peco,opt和α下降.净生态系统CO2交换主要受>20℃的Ta和>1kPaVPD的影响.

关键词：光合作用生态系统热带季节雨林西双版纳

热带季节雨林林冠碳通量不同校正方法的比较分析

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应用生态学报 2005年第12期16卷 2253-2258页

作者：张一平窦军霞孙晓敏赵双菊宋清海于贵瑞中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院研究生院北京100039 中国科学院地理科学与资源研究所

利用西双版纳热带季节雨林2003年3月1～9日的CO2和水汽通量数据,比较了不同校正方法的差异.结果表明,对季节雨林林冠碳通量观测数据进行校正是必要的,但不同校正方法所起的作用有所差异;昼间WPL校正的作用最大,虚温校正的作用最小;t检... 详细信息

利用西双版纳热带季节雨林2003年3月1～9日的CO2和水汽通量数据,比较了不同校正方法的差异.结果表明,对季节雨林林冠碳通量观测数据进行校正是必要的,但不同校正方法所起的作用有所差异;昼间WPL校正的作用最大,虚温校正的作用最小;t检验证明,经WPL修正后的碳通量值与基准值、无显著差异;聚类分析表明,进行自然风3次旋转校正有利于数值精度的提高.夜间是自然风旋转校正的贡献最大、虚温校正贡献最小;t检验表明,经过WPL修正和平面旋转校正及其组合得到的碳通量值与基准值均有显著差异;而经包含有自然风旋转校正处理后的碳通量值与基准值均无显著差异;聚类分析表明,经过自然风坐标旋转后,再进行WPL修正,有利于数值精度的提高.

关键词：碳通量校正方法热带季节雨林

热带季节雨林土壤DOC与DN特征及其影响因子

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北京林业大学学报 2016年第9期38卷 34-41页

作者：周文君沙丽清张一平宋清海刘运通邓云邓晓保中国科学院西双版纳热带植物园西双版纳热带森林生态系统研究站中国科学院大学

为探明热带季节雨林土壤溶解态有机碳（DOC）、溶解态氮（DN）的时空动态及与土壤温、湿度和土壤酸度的关系,本研究在西双版纳热带季节雨林开展了土壤剖面DOC和DN含量的研究,在同一自然年度,在雾凉季（1月）,干季（3月）,雨季前期（5月... 详细信息

为探明热带季节雨林土壤溶解态有机碳（DOC）、溶解态氮（DN）的时空动态及与土壤温、湿度和土壤酸度的关系,本研究在西双版纳热带季节雨林开展了土壤剖面DOC和DN含量的研究,在同一自然年度,在雾凉季（1月）,干季（3月）,雨季前期（5月）,雨季中期（8月）,雨季后期（10月）,按0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm分层采集土壤样品,测定土壤DOC和DN含量、土壤温、湿度和酸度。结果表明：西双版纳热带季节雨林土壤DOC和DN含量在0~60 cm随深度增加而逐层递减,在60~100 cm则随着深度增加而增加,总体表现为表层DOC和DN含量较深层土壤含量高的剖面特征。热带季节雨林各层土壤的DOC和DN的季节动态并不完全一致,呈雨季中后期高,干季低的季节特征。即DOC含量季节差异显著的土层为0~20和20~40 cm,而DN含量仅在0~20 cm土层季节差异显著;土壤温湿度与DOC和DN的关系存在着层间差异,即0~20和20~40 cm土壤DOC的含量与土壤湿度呈显著正相关关系;20~40 cm的DOC含量与土壤温度呈显著正相关关系;0~20和80~100 cm土层的DN含量与土壤湿度有显著的正相关关系;仅0~20 cm土层的土壤温度与DN含量呈显著正相关关系;热带季节雨林土壤DOC和DN的含量与土壤酸度的关系不显著。以上结果表明热带季节雨林各层土壤的DOC和DN对温、湿度和酸度的反馈不同。

关键词：溶解态有机碳溶解态氮土壤剖面影响因子热带季节雨林

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热带季节雨林林窗辐射特征研究

应用生态学报 2004年第6期15卷 929-934页

作者：张一平窦军霞刘玉洪马友鑫中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院研究生院北京100039

利用不同季节热带季节雨林林窗、林内及旷地不同波长太阳辐射的实测资料 ,探讨了热带季节雨林林窗不同波长辐射特征 .结果表明 ,热带季节雨林林窗中央和北侧林冠下的不同波长太阳辐射存在“突跃现象” ,中午前后各辐射量值迅速达到最大... 详细信息

利用不同季节热带季节雨林林窗、林内及旷地不同波长太阳辐射的实测资料 ,探讨了热带季节雨林林窗不同波长辐射特征 .结果表明 ,热带季节雨林林窗中央和北侧林冠下的不同波长太阳辐射存在“突跃现象” ,中午前后各辐射量值迅速达到最大后又急速下降 ;林窗内不同波长太阳辐射日总量值均大于林内 ,却小于旷地 ;林窗中央和北侧林冠下比较可见 ,在干热季、雨季和雨季后期 ,林窗中央的各辐射要素总量值高于北侧林冠下 ,但雾凉季时受浓雾和太阳高度以及方位的影响 ,各辐射要素总量值较北侧林冠下低 ;林窗中央的总辐射日总量在雨季太阳高度角最大时最高 ,雨季后期和干热季其次 ,雾凉季时最小 ;林窗中央和北侧林冠下的红外辐射及可见光在总辐射中所占份额随季节的变化而不同 ,充分显示了林窗辐射环境的异质性 ;与旷地和林内相比 ,林窗内各测点的红外辐射在总辐射中所占份额介于旷地和林内之间 ,高于旷地却低于林内 ;而可见光占总辐射的比值情况正好相反 .另外 ,林窗可见光分配率的季节变化都大于红外辐射 ;热带季节雨林林窗有增加红外辐射。

关键词：林窗太阳辐射热带季节雨林

热带季节雨林林冠上方和林内近地层CO2浓度的时空动态及其成因分析

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植物生态学报 2008年第3期32卷 555-567页

作者：谭正洪张一平于贵瑞宋清海高举明杨振孙晓敏赵双菊中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 云南省建筑材料科学研究设计院昆明650221

为探讨西双版纳独特地方气候背景下,热带季节雨林CO2浓度的时空变化特征和不同时间尺度上环境因素对森林CO2浓度时间分布的作用,以及为研究热带季节雨林的碳通量、净生态系统交换量(Net ecosystem exchange,NEE)等提供支持,我们利用热... 详细信息

为探讨西双版纳独特地方气候背景下,热带季节雨林CO2浓度的时空变化特征和不同时间尺度上环境因素对森林CO2浓度时间分布的作用,以及为研究热带季节雨林的碳通量、净生态系统交换量(Net ecosystem exchange,NEE)等提供支持,我们利用热带季节雨林林冠上方和林内近地层CO2浓度连续监测资料,结合同步气象资料进行了统计分析。研究结果表明:在植被生理活动、土壤呼吸以及林内湍流的共同作用下,西双版纳热带季节雨林CO2浓度表现出明显的日变化、季节变化和林冠上下差异。在日尺度上,林冠上方的CO2浓度时间变化曲线为"单峰型",林内近地层CO2浓度时间变化曲线为"双峰型",造成林内近地层傍晚第二个峰值的主要因子是地形因子作用下形成的局地环流。在季节尺度上,林冠上方CO2浓度主要受林冠代谢作用的影响,呈现雨季低、干季高的特点,而林内近地层的CO2浓度则主要受地表呼吸过程所控制,季节变化趋势与林冠上方相反。林冠上方CO2浓度低于林内近地层CO2浓度,且差异较大;在日尺度上,各月(除12月外)CO2浓度的最大差值皆大于80mg·m-3,且出现在傍晚;在季节尺度上,最大值为-62.9mg·m-3,出现在10月,最小值为-8.4mg·m-3,出现在12月。

关键词：热带季节雨林 CO2浓度林冠上方林内近地层西双版纳

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西双版纳热带季节雨林太阳辐射特征研究

北京林业大学学报 2005年第5期27卷 17-25页

作者：张一平窦军霞于贵瑞赵双菊宋清海孙晓敏中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院地理科学与资源环境研究所

为探讨热带季节雨林太阳辐射特征,利用西双版纳2003年热带季节雨林太阳辐射整年观测资料,统计、分析了热带季节雨林冠层太阳辐射能量平衡各分量的年、季节和日变化特征.得出热带季节雨林林冠太阳辐射年日总辐射为13.75MJm2,各辐射分量... 详细信息

为探讨热带季节雨林太阳辐射特征,利用西双版纳2003年热带季节雨林太阳辐射整年观测资料,统计、分析了热带季节雨林冠层太阳辐射能量平衡各分量的年、季节和日变化特征.得出热带季节雨林林冠太阳辐射年日总辐射为13.75MJm2,各辐射分量占年总辐射的百分率为净辐射59.98%、有效辐射28.68%、反射辐射11.34%、透射辐射7.13%.因季节间气候特征的差异,使得雾凉季林冠上的太阳辐射时间变率较小,而雨季的较大;干热季则受林冠集中换叶的影响,太阳辐射各分量的变化较为特殊.在热带季节雨林,透射辐射具有不可忽视的强度,特别是干热季时数值较高;一天中,透射辐射数值在中午较高,并且干热季时存在“突跃现象”,其12:00的透射百分率可达49.9%.林冠向上的长波辐射呈现单峰的时间变化趋势,而大气向下的长波辐射呈现双峰双谷的时间变化,使得林冠上的有效辐射均为正值.从年平均状态来说,热带季节雨林林冠均是作为热源向外放热,呈现加热近旁空气的热力效应.由林冠放出的向上的长波辐射,虽然在不同月份和季节间数值有所差异,但都具有较好的日变化规律;但大气向下的长波辐射则受大气状况的影响,不仅在不同月份和各季节间数值不同,在不同季节其时间变化也有较大差异;由此引起林冠上的有效辐射值随月份的改变而不同,且在不同季节的时间变化也呈现较大差异.年反射率的时间变化除与通常出现的早、晚高的状况之外,在昼间还出现上午高、下午低的变化趋势;年透射率的时间变化则表现出中午数值最大,上午、下午数值较小的变化趋势.热带季节雨林太阳辐射各分量数值、百分率及长波辐射、反射率与透射率变化趋势,与西双版纳特殊的气候条件,以及由此导致的森林群落林相的变化等有密切关系.

关键词：太阳辐射百分率热带季节雨林林冠西双版纳

热带季节雨林碳通量年变化特征及影响因子初探

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中国科学（D辑） 2006年第A1期36卷 139-152页

作者：张一平沙丽清于贵瑞宋清海唐建维杨效东王跃思郑征赵双菊杨振孙晓敏无中国科学院西双版纳热带植物园昆明650223 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大气物理研究所北京100029 中国科学院研究生院北京100049

为深入分析西双版纳热带季节雨林碳通量年变化特征及其与各种因子的关系,通过西双版纳主要自然生态系统(热带季节雨林)2003～2004年林冠一大气间和近地层的碳通量以及不同覆盖状况下的地表碳通量(土壤呼吸)的长期观测,并结合植物光合作... 详细信息

为深入分析西双版纳热带季节雨林碳通量年变化特征及其与各种因子的关系,通过西双版纳主要自然生态系统(热带季节雨林)2003～2004年林冠一大气间和近地层的碳通量以及不同覆盖状况下的地表碳通量(土壤呼吸)的长期观测,并结合植物光合作用、叶面积指数、凋落物和凋落物分解速率以及温度、辐射等常规气象的测定,对热带季节雨林碳通量的年变化特征及其影响因子进行了综合的分析与研究．结果表明:热带季节雨林的碳通量表现出和其它热带雨林不同的特征,在干季(11～4月)的林冠．大气间碳通量为负值,森林生态系统呈现碳汇效应;而在雨季(5～10月)表现出较弱的碳源效应;森林生态系统碳通量具有明显的日变化特征,在白天呈现碳汇效应,而夜间为碳源效应,并且干季昼间碳通量较大;雨季较小;夜间则呈现相反趋势．林冠植物在昼间具有较强的光合作用,对昼间林冠-大气间碳通量有较大的贡献;林冠和植物林内低矮植物的光合速率均与林冠-大气间碳通量有显著的相关关系,而林内低矮植物的光合速率与林内近地层碳通量仅在干热季存在显著的相关关系．林内不同覆盖状态的地表碳通量具有明显的季节变化;林冠-大气间碳通量与地表碳通量同样具有较好的相关性,地表碳通量是导致热带季节雨林生态系统碳通量呈现特殊分布的主要因子;另外,林冠-大气间碳通量与凋落物量、凋落物分解速率、降水量、土壤含水率和土壤温度均表现出较好的相关性．初步的统计表明,西双版纳热带季节雨林林冠-大气间碳通量在不同季节呈现不同的汇/源效应,在总体上表现为一个较弱的碳汇．

关键词：碳通量年变化影响因子热带季节雨林西双版纳

热带季节雨林和人工橡胶林林冠截留雾水的比较研究

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生态学报 2003年第11期23卷 2379-2386页

作者：刘文杰张一平刘玉洪李红梅段文平中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院生态环境研究中心北京100085

利用 4a( 1 999～ 2 0 0 2 )的雾水截留观测资料 ,对西双版纳热带季节雨林和人工橡胶林林冠截留雾水进行了研究。热带季节雨林和人工橡胶林全年由林冠截留的雾水分别达 89.4± 1 3.5 mm和 1 8.6± 2 .5 mm(平均值±标准差 ) (雾季各占 6... 详细信息

利用 4a( 1 999～ 2 0 0 2 )的雾水截留观测资料 ,对西双版纳热带季节雨林和人工橡胶林林冠截留雾水进行了研究。热带季节雨林和人工橡胶林全年由林冠截留的雾水分别达 89.4± 1 3.5 mm和 1 8.6± 2 .5 mm(平均值±标准差 ) (雾季各占 62 .9%± 4.8%和 91 .9%± 6.3% ) ,分别占全年降水量的 4.9%± 1 .7%和1 .1 %± 0 .2 %。年雾水截留量与年降雨量呈负相关关系。月雾水截留量与月均最低气温呈显著的负相关 ,与月均相对湿度、月均 0∶ 0 0～ 1 0∶ 0 0风速呈显著的正相关。热带季节雨林全年 68%± 5 %、人工橡胶林40 %± 4%的有雾天气里可以收集到雾水 (分别为 0 .38± 0 .2 7mm/ d和 0 .2 4± 0 .1 2 mm/ d) ,且日雾水截留量与气温和风速呈显著的相关 ,即 :气温越低、风速越大 ,日雾水截留量越多。对本地区热带季节雨林生态系统的健康生长和维持而言 ,雾及雾水极大的弥补了降雨量的不足。

关键词：雾水截留热带季节雨林人工橡胶林西双版纳

热带季节雨林林窗边缘不同热力作用面热力效应的季节变化特征

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生物多样性 2001年第4期9卷 366-372页

作者：窦军霞张一平马友鑫刘玉洪郭萍王进欣中国科学院西双版纳热带植物园昆明分部昆明650223 徐州师范大学城市环境科学系徐州211029

通过对热带季节雨林雾凉季和湿热季昼间林窗区域不同热力作用面的热力效应初步分析 ,指出在西双版纳 ,不论是雾凉季还是湿热季 ,热带季节雨林林窗边缘壁面均具有不可忽视的热力作用 ,且由于受林缘树木的影响 ,热力效应较强的东侧、北侧... 详细信息

通过对热带季节雨林雾凉季和湿热季昼间林窗区域不同热力作用面的热力效应初步分析 ,指出在西双版纳 ,不论是雾凉季还是湿热季 ,热带季节雨林林窗边缘壁面均具有不可忽视的热力作用 ,且由于受林缘树木的影响 ,热力效应较强的东侧、北侧林缘壁面最大区域出现位置高于次生林林窗 ,而强度小于次生林林窗。显示了林窗边缘壁面的热力效应除与太阳高度角、太阳辐射的时间长短和强度有关之外 ,林窗边缘树木高度也是不可忽视的因子。其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础。

关键词：热带季节雨林林窗边缘林墙壁面热力作用面西双版纳热力效应季节变化