王辉民
- 作品数：97 被引量：899H指数：18
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球生物学环境科学与工程更多>>
- 中亚热带人工湿地松林(Pinus elliottii)生产力观测与模拟被引量：8
- 2008年
- 根据59株湿地松（Pinus elliottii）树干解析资料，分析直径结构动态，结合乔木种群生物量模型及样方调查数据估算单位面积生物量的年净增长量；依据12a凋落物监测数据计算湿地松林群落NPP．利用BIOMEBGC模型对千烟洲21a的NPP进行跨尺度模拟，并结合近3a通量观测数据进行对比研究．湿地松人工林群落生物量为10574g．m^-2，其中乔木层、灌木层、草本层、乔木根系、灌木草本根系和细根生物量依次为7542，480，239，1810，230和274g．m^-2．近5a（1999-2004）湿地松林年增长量平均值为741g．m^-2．a^-1（=381．31g C．m^-2．a^-1），年凋落量平均值为849g．C．m^-2．a^-1（=463g C．m^-2．a^-1）．年增长量与年凋落量相关性非常显著．凋落量约为乔木层年增长量的1．19倍．BGC模型模拟的1985～2005年NPP和GPP平均值分别为630．88g C．m^-2．a^-1（343．31-906．42g C．m^-2．a^-1）和1800g C．m^-2．a^-1（1351．62-2318．26g C．m^-2．a^-1）．湿地松林乔木层实测NPP结果与BGC模拟NPP结果之间呈线性关系．BGC模拟的NPP因受参数影响而偏小13．75％-21．77％；受数据质量影响而偏小9_3％．NPP占GPP的30．2％（25．6％～32．9％），NEP占乔木层NPP的57．5％（48．1％～66．5％），占森林群落NPP的41．74％（37％-52％）．土壤呼吸占实测乔木NPP的77．0％，占实测森林群落NPP的55．9％．涡度相关法观测NEE比实地观测的NEP高12．97％．
- 马泽清刘琪璟王辉民李轩然曾慧卿徐雯佳
- 关键词：NPP树干解析BGC
- 中亚热带人工针叶林CO2通量组分统计不确定性分析被引量：6
- 2008年
- 以ChinaFLUX千烟洲中亚热带人工针叶林2003—2005年连续3a涡度相关C02通量观测数据为基础，采用“单塔日变化法（Daily-differencing approach）”分析了CO2通量观测数据的随机误差，研究比较了不同生态过程模型、不同参数优化方法对模型关键参数及CO2通量组分（Reco，NEE，GEE）的影响，并利用不确定性分析方法——自助法（Bootstrapping）统地分析了生态过程参数和CO2通量组分的不确定性．结果表明：（1）CO2通量观测随机误差更多服从双边指数分布（Laplace分布），而不是高斯正态分布；（2）不同参数优化方法获取的生态过程参数存在明显差异，最大似然参数优化方法获取的参数结果不确定性低于普通最小二乘参数优化方法；（3）最大似然参数优化方法与普通最小二乘参数优化方法模拟的如。，NEE,GEE结果分别相差12．18％（176．47g C．m^-2．a^-1），34．33％（79．175g C．m^-2．a^-1），5．4％（91．955g C．m^-2．a^-1）；而TW_model与T_model模拟Reco，NEE，GEE结果分别相差1．31％（17．825g C．m^-2．a^-1），2．1％（5．745g C．m^-2．a^-1），0．26％（4．28g C．m^-2．a^-1）．这说明参数优化方法的选择对C02通量的影响高于模型的选择，因此选择适当的误差分布假设（参数优化方法）对CO2通量的确定和评价很重要；（4）最大似然法参数优化方法获取结果的相对不确定性低于普通最小二乘法参数优化方法．且CO2通量组分估计结果的不确定性随时间尺度变化，时间尺度越大，CO2通量的相对不确定性越小．Reco，NEE，GEE年尺度上的相对不确定性分别为4％～8％．7％～22％．2％～4％．
- 刘敏刘敏于贵瑞何洪林于贵瑞骆亦其
- 关键词：千烟洲
- 种内竞争和残落物覆盖对杉木和檵木细根形态特征的影响被引量：3
- 2015年
- 细根对生态系统养分、水分和碳循环至关重要。然而,目前关于森林生态系统细根可塑性的研究多集中于乔木树种,对灌木少有研究。本研究以杉木(乔木)和檵木(灌木)为研究对象,采用根袋法研究种内竞争和残落物覆盖对2物种1级和2级细根形态特征(比根长、直径和分枝比)及养分吸收能力的影响,揭示种内竞争和林下管理措施(残落物覆盖)对2物种细根塑性和养分吸收策略的影响机制。结果表明:残落物覆盖、种内竞争及二者的交互作用对杉木细根形态特征各指标均无显著影响。残落物覆盖显著提高了檵木1、2级根分枝比,残落物覆盖、种内竞争及二者的交互作用均显著降低了檵木1级根的直径。檵木细根属性的这些变化增加了其细根的养分吸收速率。因此,增加杉木林残落物覆盖使林下檵木细根形态特征的变化更利于土壤养分的高效吸收,进而可能会与同土层中塑性差的杉木细根产生养分竞争。
- 王君龙王辉民付晓莉杨风亭陈伏生
- 关键词：种内竞争
- 基于长期观测研究支撑亚热带红壤丘陵区森林生态系统恢复与可持续发展被引量：4
- 2020年
- 南方红壤区和亚热带森林交错,是我国生态文明建设重要的空间载体;提升生态服务功能,传承健康稳定的生态系统,是区域可持续发展面临的重大挑战。中国科学院千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站(以下简称"千烟洲站")地处亚热带典型红壤丘陵山区,以亚热带人工林、常绿阔叶林、次生林等生态系统为研究对象,采用长期定位观测、控制实验与模拟等方法,研究亚热带森林生态系统结构与功能。在国内率先引进碳水通量观测技术,突破了涡度相关与稳定同位素技术协同观测的技术瓶颈,从点到面阐明了我国亚热带森林对全球变化响应适应机制;揭示了流域尺度物质循环与生态水文过程耦合机制;创新人工林生态系统多目标经营理论、关键技术与示范模式;在地下生态过程研究取得突破性进展,首次提出了基于植物根系的植物进化理论。千烟洲站是以林为主、山水林田湖草生态系统恢复和可持续发展的典型代表,是我国亚热带森林生态系统功能演替序列研究的重要野外平台,已成为我国生命科学和地学交叉的代表性的综合观测研究站。
- 马泽清王辉民杨风亭付晓莉方华军方华军王景升寇亮戴晓琴
- 关键词：水土流失生态恢复通量生态水文人工林
- 铵硝比对亚热带树种幼苗氮吸收偏好及吸收根属性的影响
- 2023年
- 【目的】明确不同铵硝比对亚热带针、阔叶树苗的氮素吸收偏好及吸收根属性的影响,为阐明人工林养分获取策略与土壤氮循环提供理论依据。【方法】以亚热带常见树种湿地松、马尾松、深山含笑和枫香的2年生幼苗为对象,设置3种铵硝比(15∶1、8∶8和1∶15)进行沙培试验,利用15N同位素示踪技术测定植物的无机氮吸收速率,分析其与吸收根形态、构型属性的相关性。【结果】1) 4个树种幼苗的无机氮吸收速率具有环境可塑性,当铵氮(NH_(4)^(+)-N)占优势时,4个树种均偏好吸收铵氮;当硝氮(NO_(3)^(-)-N)占优势时则偏好吸收硝氮。当铵硝比为8∶8时,则表现出树种对不同形态N吸收的差异:针叶树种的NO_(3)^(-)-N吸收速率是NH_(4)^(+)-N的2倍多,但阔叶树种之间没有显著差异。2)铵硝比对植物吸收根的比根长和比表面积有显著影响,对直径、组织密度、分支比和分支呈强度无显著影响。3) 4种树种幼苗的无机氮吸收速率与根分支呈显著正相关,与各器官生物量呈显著负相关。【结论】4个树种幼苗对不同形态N的吸收依赖于底物N可利用性和物种特异性。环境中铵硝比变化时,湿地松和马尾松根系可通过生理-形态属性的权衡特性获取养分,无机氮吸收速率降低,比根长增大(直径变小);阔叶树深山含笑和枫香通过加强吸收根形态属性(增大比根长和比表面积)、构型属性(增大分支比)和生理属性(提高NH_(4)^(+)-N吸收速率)获取养分。各树种不同的养分获取策略可促使其更好地适应环境变化。
- 刘倩愿陈奕帆陈艳梅王辉民
- 关键词：吸收根铵硝比
- 杉木纯林与混交林生态系统的碳储量及其分配格局
- 营造混交林被认为是保障人工林生态系统生态安全和维持森林可持续经营的重要举措之一,在我国积极应对气候变化承诺的新形势下,其能否在碳汇林建设中发挥作用值得思考.本文通过野外调查和取样研究了在近熟林与成熟林生长阶段,两种营造方...
- 邸月宝付晓莉王建雷王辉民
- 关键词：杉木纯林混交林碳储量
- 中国南方双季稻田转菜地对碳氮温室气体通量影响实测统计数据集
- 2018年
- 本研究在中国科学院地理科学与资源研究所千烟洲生态试验站(26°44′48″N,115°04′13″E),选取约十年的双季稻田将其部分转为旱作蔬菜地,设置稻田施肥(R-F)、菜地施肥(V-F)、稻田不施肥(R-NF)、菜地不施肥(V-NF)4种处理,并在每块样地分别设置去除植被的亚处理(-no plant),采用静态箱-气相色谱法于田间原位对甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、二氧化碳(CO2)通量进行了两年的监测。主要研究我国南方双季稻田转为菜地初期对CH4、N2O、CO2通量的影响,同时研究了施肥和植株的参与对农田CH4、N2O、CO2通量的影响。该数据集包括:(1)稻田和菜地的管理数据;(2)2012年7月-2014年7月8种处理的CH4通量;(3)2012年7月-2014年7月8种处理的N2O通量;(4)2012年7月-2014年7月8种处理的CO2通量;(5)稻田和菜地0-20 cm土壤铵态氮和硝态氮含量;(6)稻田和菜地0-10、10-20cm土壤pH;(7)实验地区观测期间内日平均气温和日降水量;(8)稻田淹水层厚度。该数据集存储为.xlsx格式,1个数据文件,数据量为286 KB。该数据集的分析研究成果发表在《PLoS ONE》2016年第11期和《应用生态学报》2015年第26卷第1期。
- 袁野戴晓琴王辉民
- 关键词：土地利用变化氧化亚氮
- 氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制被引量：86
- 2013年
- 氮沉降持续增加背景下土壤C:N:P化学计量比和pH环境等的改变及其可能的土壤微生物学机制已经成为陆地生态系统与全球变化研究的新生长点和科学研究前沿。以生态化学计量学和土壤微生物生态学为理论基础,综述了氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进全球变化背景下陆地生态系统地下生态学的研究。氮沉降持续增加会导致森林生态系统磷循环加速,导致磷限制。氮沉降不但改变森林土壤有机质和凋落物的C:N:P化学计量比和降低土壤pH值,而且改变土壤微生物生物量碳氮磷、细菌、真菌和放线菌的组成以及影响碳氮磷分解的关键酶活性。氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响表现为促进、抑制和无影响,其影响的差异可能来源于微生物效应的不同。叶片在凋落前有显著的氮磷养分回收,但是根无明显的养分回收,造成土壤有机质和凋落物的C:N:P化学计量比存在明显差异。基于DNA/RNA等分子生物学方法为土壤微生物生态学研究提供了强有力的手段,将促进氮沉降对森林土壤有机质和凋落物化学计量比改变的微生物学机制研究。
- 王晶苑张心昱温学发王绍强王辉民
- 关键词：氮沉降土壤微生物
- 氮磷添加对杉木根叶分解残余物微生物群落结构及酶活性的影响被引量：4
- 2021年
- 为揭示根、叶分解残余物对生态系统养分循环相关过程的影响,研究了分解第3年杉木根残余物(凋_(R))和叶残余物(凋_(L))中的微生物群落结构(环丙基脂肪酸/前体结构,Cy/pre;单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸,Mono/sat;真菌/细菌,F/B;革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌,G^(+)/G^(-))、酶活性(β-葡萄糖苷酶,βG;β-N-乙酰氨基葡糖苷酶,NAG;酸性磷酸酶,AP)、化学元素含量及计量比对氮磷添加的响应。结果表明:(1)与凋_(R)相比,凋_(L)中的Cy/pre、F/B、G^(+)/G^(-)低,Mono/sat高。氮磷添加对分解残余物微生物群落结构影响不显著。(2)与凋_(R)相比,凋_(L)中的βG和NAG活性高、βG/AP大。氮磷添加抑制了AP活性,提高了βG/NAG及βG/AP。且氮磷添加对凋_(R)的AP活性抑制作用更强,对凋_(L)的βG/NAG提升幅度更大。(3)分解残余物中的Mono/sat、G+/G、F/B分别与锰含量、磷/钙、氮含量正相关;AP、βG/NAG分别与氮/磷、磷/铁正相关;βG/AP、NAG、βG分别与氮/锰、磷/镁、氮/钙负相关。表明根、叶分解残余物仍可对生态系统养分循环相关过程产生不同影响,考虑分解残余物类型可提高全球变化背景下生态系统养分循环过程预报精度。
- 王玉鑫付晓莉王辉民戴晓琴戴晓琴寇亮
- 关键词：微生物群落结构酶活性化学计量凋落物分解
- 极端高温对亚热带人工针叶林净碳吸收影响的多时间尺度分析被引量：4
- 2018年
- 极端高温是影响森林生态系统碳循环重要的极端天气事件之一.本研究利用千烟洲亚热带人工针叶林2003—2012年的CO_2通量及常规气象数据,结合小波分析方法,明确极端高温及极端高温事件对该森林生态系统净碳吸收的影响,以及极端高温及事件发生时,不同时间尺度上环境因子对净碳吸收的控制作用.结果表明:极端高温发生时,日最高气温在35~40℃时,会导致该生态系统平均日总净CO_2交换量(NEE)较30~34℃下降51%;极端高温及极端高温事件对月及年总NEE的影响与极端高温事件发生的强度及持续时间有关,2003年强极端高温事件发生时,7、8两个月总NEE仅为-11.64 g C·m^-2·(2 month)^-1,较多年平均值下降了90%,使年总NEE的相对变化率达-6.7%.在极端高温及事件发生的7—8月间,气温(T _a)、饱和水汽压差(VPD)是控制NEE日变化的主要环境因子,其相干性分别可达0.97、0.95;在8、16、32 d周期上,T _a、VPD、土壤5 cm处含水量(SWC)及降水量(P)均对NEE有较强的控制作用,在32 d周期上,NEE与SWC、P的相干性超过了0.8.极端高温及事件发生时,短时间尺度上大气干旱影响该森林生态系统的净碳吸收,而长时间尺度上,大气干旱与土壤干旱共同影响该森林生态系统的净碳吸收.
- 张弥温学发张雷明王辉民郭一文于贵瑞
- 关键词：极端高温环境因子小波分析
