中国灌丛生态系统碳收支研究

目录

前言

第1章 绪论 1

1.1 灌丛生态系统 1

1.2 研究现状 1

1.3 存在的问题 2

1.4 研究思路 3

1.5 主要研究内容 4

1.5.1 灌丛及其生物多样性的分布格局 4

1.5.2 碳、氮、磷化学计量 4

1.5.3 碳储量 4

1.5.4 固碳速率与潜力 5

1.5.5 碳循环影响机制 5

1.6 术语 5

第2章 中国灌丛生态系统固碳现状调查 7

2.1 样地布设 7

2.1.1 布设原则 7

2.1.2 调查范围及划分 7

2.1.3 调查网格划分与样地数量 8

2.2 样地设置 9

2.2.1 样地选择及设置 9

2.2.2 群落调查表及说明 10

2.2.3 群落和土壤剖面照片 11

2.2.4 样地环境因子调查 11

2.3 样地调查与取样 11

2.3.1 植物群落调查 13

2.3.2 地上生物量调查 14

2.3.3 地下生物量调查 17

2.3.4 凋落物调查 17

2.3.5 土壤调查 18

2.3.6 特殊问题的处理 20

2.3.7 灌丛氮添加实验方案 20

2.4 实验室分析 22

2.4.1 样品的制备 22

2.4.2 土壤容重、砾石含量、pH 24

2.4.3 植物和土壤全碳、全氮 24

2.4.4 植物和土壤全磷含量 25

第3章 中国灌丛生物多样性分布格局及其控制因素 26

3.1 中国主要灌丛类型及其分布 26

3.2 中国主要灌丛分布的气候限制 28

3.3 灌丛植物物种丰富度的空间格局 32

3.3.1 物种丰富度的地理格局 32

3.3.2 物种丰富度与环境因子的关系 34

3.3.3 物种丰富度空间格局的控制因素 35

第4章 中国灌丛生态系统碳储量 38

4.1 中国灌丛生态系统面积及分布 38

4.2 中国灌丛生态系统碳密度分析 39

4.2.1 分省区市碳密度分析 39

4.2.2 不同灌丛类型碳密度分析 40

4.3 中国灌丛生态系统碳储量分配格局 42

4.3.1 分省区市碳储量分配 42

4.3.2 不同灌丛类型碳储量分析 44

4.4 灌丛对中国陆地生态系统碳储量的贡献 45

第5章 中国灌丛生态系统植被固碳速率与潜力 46

5.1 中国灌丛生态系统植被固碳速率遥感反演方法 46

5.2 中国灌丛生态系统的固碳现状和速率 48

5.2.1 中国灌丛生态系统的固碳现状 48

5.2.2 中国灌丛生态系统的固碳速率 49

5.3 中国灌丛生态系统的固碳潜力 51

5.4 讨论 52

5.4.1 中国灌丛生态系统固碳速率与气候因子的关系 52

5.4.2 中国灌丛生态系统固碳速率遥感反演中的不确定性 53

第6章 温带暖温带灌丛多样性及其分布格局 54

6.1 温带暖温带主要灌丛类型 54

6.2 温带暖温带主要灌丛分布的气候限制 55

6.3 温带暖温带常见灌丛的物种组成 59

6.4 温带暖温带灌丛植物多样性的分布格局及其与环境的关系 61

6.5 温带暖温带灌丛植物多样性与生物量的关系 67

第7章 温带暖温带灌丛生物量分布格局及其与环境的关系 69

7.1 植被生物量密度 69

7.2 生物量地下-地上及叶-枝分配格局 71

第8章 温带暖温带常见灌木氮、磷含量及其影响因素 75

8.1 各器官氮、磷含量统计 75

8.2 各器官氮、磷含量的地理格局及其与环境的关系 77

8.2.1 各器官氮、磷含量的地理格局 77

8.2.2 各器官氮、磷含量与环境因子的关系 78

8.2.3 各器官之间氮、磷含量的关系 83

8.3 各器官氮、磷含量与系统进化的关系 86

8.4 群落叶氮、磷含量的差异及其影响因子 89

第9章 温带暖温带灌丛生态系统氮、磷密度及其与环境的关系 91

9.1 温带暖温带灌丛生态系统氮、磷密度 91

9.2 温带暖温带灌丛生态系统氮、磷密度与环境的关系 92

9.3 温带暖温带灌丛生态系统氮、磷储量 96

第10章 温带典型灌丛生态系统碳循环及其对氮添加的响应 97

10.1 研究地点 97

10.2 温带典型灌丛生长及其对氮添加的响应 98

10.2.1 灌木基径、株高及生物量生长对氮添加的响应 98

10.2.2 凋落物产量对氮添加的初期响应 100

10.3 温带灌丛生态系统呼吸及其对氮添加的响应 103

10.3.1 土壤总呼吸季节变化及其对氮添加的响应 103

10.3.2 土壤异养呼吸对氮添加的响应 106

10.3.3 土壤自养呼吸对氮添加的响应 109

10.3.4 土壤呼吸年通量对氮添加的响应 109

10.3.5 灌丛地上部分净初级生产力对氮添加的响应 111

10.4 温带典型灌丛凋落叶分解对氮添加的响应 113

第11章 亚热带灌丛分布格局及其控制因素 116

11.1 亚热带灌丛分类 116

11.1.1 低山丘陵灌丛 116

11.1.2 石灰岩山地灌丛 120

11.1.3 亚高山中山山地灌丛 122

11.2 亚热带灌丛分布格局的控制因素 125

11.2.1 环境驱动因素 125

11.2.2 环境变化对灌丛的潜在影响 128

第12章 亚热带灌丛植物多样性及其分布格局 129

12.1 物种组成和区系 129

12.1.1 维管植物组成 129

12.1.2 维管植物区系 133

12.2 生活型组成及影响因子 134

12.2.1 亚热带灌丛植物生活型谱 134

12.2.2 生活型的地理格局 134

12.3 物种丰富度格局 136

12.4 物种丰富度的影响因素 138

12.5 环境因子对物种丰富度空间变异的贡献 140

第13章 中国亚热带灌木碳、氮、磷含量及其影响因素 145

13.1 不同器官的碳、氮、磷含量 146

13.2 不同器官间碳、氮、磷含量的关系 150

13.3 气候、土壤和物种因素对各器官碳、氮、磷含量的影响 156

第14章 热带、亚热带常见灌丛生物量分布格局 161

14.1 热带、亚热带常见灌丛生物量的地理分布及其与环境的关系 161

14.2 热带、亚热带常见灌丛地下-地上生物量分配格局 165

14.3 热带、亚热带常见灌丛凋落物现存量 169

第15章 亚热带典型灌丛碳循环过程及其机制研究 174

15.1 中国亚热带典型灌丛生物量现存量及其碳密度估算 175

15.1.1 灌木层生物量及其在不同器官和物种间的分配 175

15.1.2 群落生物量及其在不同层片间的分配 176

15.1.3 群落生物量碳密度的估算 179

15.2 中国亚热带典型灌丛土壤呼吸及其对氮添加的响应 180

15.2.1 氮添加对根系生物量生长的影响 180

15.2.2 氮添加对土壤呼吸季节动态和通量的影响 181

15.2.3 土壤呼吸与土壤温度和含水量的关系 182

15.3 中国亚热带典型灌丛凋落物及其对氮添加的响应 184

15.3.1 氮添加对凋落物产量的影响 184

15.3.2 氮添加对凋落叶分解的影响 187

第16章 西南山地灌丛分布格局及其控制因素 191

16.1 西南山地灌丛的分类体系 191

16.1.1 按照《中国植被》的分类系统 191

16.1.2 按照《中国植被及其地理格局》的分类系统 198

16.1.3 本研究中的分类情况 199

16.2 西南山地主要灌丛类型及分布 200

16.2.1 西南山地主要灌丛类型 200

16.2.2 西南山地主要灌丛分布 210

16.3 西南山地主要灌丛分布的气候限制因子 214

16.3.1 河谷灌丛分布的气候条件 215

16.3.2 山地灌丛分布的气候条件 216

16.3.3 亚高山灌丛分布的气候条件 217

16.3.4 高山灌丛分布的气候条件 217

16.3.5 高原荒漠灌丛分布的气候条件 217

第17章 西南山地灌丛生物量分布格局 218

17.1 西南山地常见灌木的生物量方程 218

17.1.1 生物量方程 218

17.1.2 常见灌丛生物量 221

17.2 西南山地常见灌丛生物量的地理分布及其与环境的关系 227

17.2.1 西南山地灌丛平均灌木层、草本层及总生物量 227

17.2.2 西南山地灌丛生物量分布格局 227

17.2.3 西南山地4种灌丛类型生物量及其与环境因子的关系 229

17.3 西南山地常见灌丛地上/地下生物量分配及其与环境因子的关系 231

17.3.1 西南山地常见灌丛地上/地下生物量分配 231

17.3.2 西南山地灌丛生物量分配的分布格局 231

17.3.3 西南山地4种灌丛类型生物量地上/地下分配及其与环境因子的关系 233

第18章 西南山地灌丛土壤有机碳分布格局 236

18.1 西南山地灌丛土壤有机碳含量的分布格局 236

18.1.1 土壤有机碳含量的分层分布 236

18.1.2 土壤有机碳含量的区域分布 237

18.1.3 土壤有机碳含量的类型分布 237

18.1.4 土壤有机碳含量的海拔分布 240

18.2 西南山地灌丛土壤有机碳密度的分布格局 242

18.2.1 土壤有机碳密度的区域分布 242

18.2.2 土壤有机碳密度的类型分布 243

18.2.3 土壤有机碳密度的海拔分布 245

18.3 西南山地灌丛土壤有机碳密度与环境的关系 246

18.3.1 土壤有机碳密度与环境因子的相关性 246

18.3.2 不同灌丛类型土壤有机碳密度与年平均气温的关系 247

18.3.3 不同灌丛类型土壤有机碳密度与年平均降水量的关系 248

18.3.4 不同灌丛类型土壤有机碳密度与干旱侦测指数的关系 248

第19章 西南山地灌丛生态系统碳密度和碳储量的分布格局 251

19.1 西南山地灌丛生态系统碳密度 251

19.1.1 主要灌丛群系的生态系统碳密度 251

19.1.2 4种灌丛类型生态系统碳密度 258

19.2 西南山地4种灌丛碳储量 259

19.3 西南山地灌丛碳密度与环境的关系 261

19.3.1 西南山地灌丛生态系统不同组分碳密度与海拔、经度和纬度的关系 261

19.3.2 西南山地灌丛生态系统不同组分碳密度与气候要素的关系 262

第20章 西南山地典型灌丛碳循环过程 264

20.1 西南山地典型灌丛的光合作用 264

20.1.1 施氮对灌丛叶面积指数的影响 265

20.1.2 施氮对灌丛单位叶面积净光合速率的影响 265

20.2 西南山地典型灌丛的凋落物产量与分解过程 266

20.2.1 凋落物产量 266

20.2.2 凋落物分解对施氮处理的响应 267

20.2.3 凋落物分解途径的土壤碳输入量估算 268

20.3 西南