中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳收支研究

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 灌叢生態(tài)系統(tǒng) 1
1.2 研究現(xiàn)狀 1
1.3 存在的問題 2
1.4 研究思路 3
1.5 主要研究?jī)?nèi)容 4
1.5.1 灌叢及其生物多樣性的分布格局 4
1.5.2 碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量 4
1.5.3 碳儲(chǔ)量 4
1.5.4 固碳速率與潛力 5
1.5.5 碳循環(huán)影響機(jī)制 5
1.6 術(shù)語 5
第2章 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀調(diào)查 7
2.1 樣地布設(shè) 7
2.1.1 布設(shè)原則 7
2.1.2 調(diào)查范圍及劃分 7
2.1.3 調(diào)查網(wǎng)格劃分與樣地?cái)?shù)量 8
2.2 樣地設(shè)置 9
2.2.1 樣地選擇及設(shè)置 9
2.2.2 群落調(diào)查表及說明 10
2.2.3 群落和土壤剖面照片 11
2.2.4 樣地環(huán)境因子調(diào)查 11
2.3 樣地調(diào)查與取樣 11
2.3.1 植物群落調(diào)查 13
2.3.2 地上生物量調(diào)查 14
2.3.3 地下生物量調(diào)查 17
2.3.4 凋落物調(diào)查 17
2.3.5 土壤調(diào)查 18
2.3.6 特殊問題的處理 20
2.3.7 灌叢氮添加實(shí)驗(yàn)方案 20
2.4 實(shí)驗(yàn)室分析 22
2.4.1 樣品的制備 22
2.4.2 土壤容重、礫石含量、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 中國灌叢生物多樣性分布格局及其控制因素 26
3.1 中國主要灌叢類型及其分布 26
3.2 中國主要灌叢分布的氣候限制 28
3.3 灌叢植物物種豐富度的空間格局 32
3.3.1 物種豐富度的地理格局 32
3.3.2 物種豐富度與環(huán)境因子的關(guān)系 34
3.3.3 物種豐富度空間格局的控制因素 35
第4章 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量 38
4.1 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)面積及分布 38
4.2 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳密度分析 39
4.2.1 分省區(qū)市碳密度分析 39
4.2.2 不同灌叢類型碳密度分析 40
4.3 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量分配格局 42
4.3.1 分省區(qū)市碳儲(chǔ)量分配 42
4.3.2 不同灌叢類型碳儲(chǔ)量分析 44
4.4 灌叢對(duì)中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的貢獻(xiàn) 45
第5章 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)植被固碳速率與潛力 46
5.1 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)植被固碳速率遙感反演方法 46
5.2 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)的固碳現(xiàn)狀和速率 48
5.2.1 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)的固碳現(xiàn)狀 48
5.2.2 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)的固碳速率 49
5.3 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力 51
5.4 討論 52
5.4.1 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)固碳速率與氣候因子的關(guān)系 52
5.4.2 中國灌叢生態(tài)系統(tǒng)固碳速率遙感反演中的不確定性 53
第6章 溫帶暖溫帶灌叢多樣性及其分布格局 54
6.1 溫帶暖溫帶主要灌叢類型 54
6.2 溫帶暖溫帶主要灌叢分布的氣候限制 55
6.3 溫帶暖溫帶常見灌叢的物種組成 59
6.4 溫帶暖溫帶灌叢植物多樣性的分布格局及其與環(huán)境的關(guān)系 61
6.5 溫帶暖溫帶灌叢植物多樣性與生物量的關(guān)系 67
第7章 溫帶暖溫帶灌叢生物量分布格局及其與環(huán)境的關(guān)系 69
7.1 植被生物量密度 69
7.2 生物量地下-地上及葉-枝分配格局 71
第8章 溫帶暖溫帶常見灌木氮、磷含量及其影響因素 75
8.1 各器官氮、磷含量統(tǒng)計(jì) 75
8.2 各器官氮、磷含量的地理格局及其與環(huán)境的關(guān)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、磷含量與環(huán)境因子的關(guān)系 78
8.2.3 各器官之間氮、磷含量的關(guān)系 83
8.3 各器官氮、磷含量與系統(tǒng)進(jìn)化的關(guān)系 86
8.4 群落葉氮、磷含量的差異及其影響因子 89
第9章 溫帶暖溫帶灌叢生態(tài)系統(tǒng)氮、磷密度及其與環(huán)境的關(guān)系 91
9.1 溫帶暖溫帶灌叢生態(tài)系統(tǒng)氮、磷密度 91
9.2 溫帶暖溫帶灌叢生態(tài)系統(tǒng)氮、磷密度與環(huán)境的關(guān)系 92
9.3 溫帶暖溫帶灌叢生態(tài)系統(tǒng)氮、磷儲(chǔ)量 96
第10章 溫帶典型灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 97
10.1 研究地點(diǎn) 97
10.2 溫帶典型灌叢生長(zhǎng)及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 98
10.2.1 灌木基徑、株高及生物量生長(zhǎng)對(duì)氮添加的響應(yīng) 98
10.2.2 凋落物產(chǎn)量對(duì)氮添加的初期響應(yīng) 100
10.3 溫帶灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 103
10.3.1 土壤總呼吸季節(jié)變化及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 103
10.3.2 土壤異養(yǎng)呼吸對(duì)氮添加的響應(yīng) 106
10.3.3 土壤自養(yǎng)呼吸對(duì)氮添加的響應(yīng) 109
10.3.4 土壤呼吸年通量對(duì)氮添加的響應(yīng) 109
10.3.5 灌叢地上部分凈初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)氮添加的響應(yīng) 111
10.4 溫帶典型灌叢凋落葉分解對(duì)氮添加的響應(yīng) 113
第11章 亞熱帶灌叢分布格局及其控制因素 116
11.1 亞熱帶灌叢分類 116
11.1.1 低山丘陵灌叢 116
11.1.2 石灰?guī)r山地灌叢 120
11.1.3 亞高山中山山地灌叢 122
11.2 亞熱帶灌叢分布格局的控制因素 125
11.2.1 環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素 125
11.2.2 環(huán)境變化對(duì)灌叢的潛在影響 128
第12章 亞熱帶灌叢植物多樣性及其分布格局 129
12.1 物種組成和區(qū)系 129
12.1.1 維管植物組成 129
12.1.2 維管植物區(qū)系 133
12.2 生活型組成及影響因子 134
12.2.1 亞熱帶灌叢植物生活型譜 134
12.2.2 生活型的地理格局 134
12.3 物種豐富度格局 136
12.4 物種豐富度的影響因素 138
12.5 環(huán)境因子對(duì)物種豐富度空間變異的貢獻(xiàn) 140
第13章 中國亞熱帶灌木碳、氮、磷含量及其影響因素 145
13.1 不同器官的碳、氮、磷含量 146
13.2 不同器官間碳、氮、磷含量的關(guān)系 150
13.3 氣候、土壤和物種因素對(duì)各器官碳、氮、磷含量的影響 156
第14章 熱帶、亞熱帶常見灌叢生物量分布格局 161
14.1 熱帶、亞熱帶常見灌叢生物量的地理分布及其與環(huán)境的關(guān)系 161
14.2 熱帶、亞熱帶常見灌叢地下-地上生物量分配格局 165
14.3 熱帶、亞熱帶常見灌叢凋落物現(xiàn)存量 169
第15章 亞熱帶典型灌叢碳循環(huán)過程及其機(jī)制研究 174
15.1 中國亞熱帶典型灌叢生物量現(xiàn)存量及其碳密度估算 175
15.1.1 灌木層生物量及其在不同器官和物種間的分配 175
15.1.2 群落生物量及其在不同層片間的分配 176
15.1.3 群落生物量碳密度的估算 179
15.2 中國亞熱帶典型灌叢土壤呼吸及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 180
15.2.1 氮添加對(duì)根系生物量生長(zhǎng)的影響 180
15.2.2 氮添加對(duì)土壤呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)和通量的影響 181
15.2.3 土壤呼吸與土壤溫度和含水量的關(guān)系 182
15.3 中國亞熱帶典型灌叢凋落物及其對(duì)氮添加的響應(yīng) 184
15.3.1 氮添加對(duì)凋落物產(chǎn)量的影響 184
15.3.2 氮添加對(duì)凋落葉分解的影響 187
第16章 西南山地灌叢分布格局及其控制因素 191
16.1 西南山地灌叢的分類體系 191
16.1.1 按照《中國植被》的分類系統(tǒng) 191
16.1.2 按照《中國植被及其地理格局》的分類系統(tǒng) 198
16.1.3 本研究中的分類情況 199
16.2 西南山地主要灌叢類型及分布 200
16.2.1 西南山地主要灌叢類型 200
16.2.2 西南山地主要灌叢分布 210
16.3 西南山地主要灌叢分布的氣候限制因子 214
16.3.1 河谷灌叢分布的氣候條件 215
16.3.2 山地灌叢分布的氣候條件 216
16.3.3 亞高山灌叢分布的氣候條件 217
16.3.4 高山灌叢分布的氣候條件 217
16.3.5 高原荒漠灌叢分布的氣候條件 217
第17章 西南山地灌叢生物量分布格局 218
17.1 西南山地常見灌木的生物量方程 218
17.1.1 生物量方程 218
17.1.2 常見灌叢生物量 221
17.2 西南山地常見灌叢生物量的地理分布及其與環(huán)境的關(guān)系 227
17.2.1 西南山地灌叢平均灌木層、草本層及總生物量 227
17.2.2 西南山地灌叢生物量分布格局 227
17.2.3 西南山地4種灌叢類型生物量及其與環(huán)境因子的關(guān)系 229
17.3 西南山地常見灌叢地上/地下生物量分配及其與環(huán)境因子的關(guān)系 231
17.3.1 西南山地常見灌叢地上/地下生物量分配 231
17.3.2 西南山地灌叢生物量分配的分布格局 231
17.3.3 西南山地4種灌叢類型生物量地上/地下分配及其與環(huán)境因子的關(guān)系 233
第18章 西南山地灌叢土壤有機(jī)碳分布格局 236
18.1 西南山地灌叢土壤有機(jī)碳含量的分布格局 236
18.1.1 土壤有機(jī)碳含量的分層分布 236
18.1.2 土壤有機(jī)碳含量的區(qū)域分布 237
18.1.3 土壤有機(jī)碳含量的類型分布 237
18.1.4 土壤有機(jī)碳含量的海拔分布 240
18.2 西南山地灌叢土壤有機(jī)碳密度的分布格局 242
18.2.1 土壤有機(jī)碳密度的區(qū)域分布 242
18.2.2 土壤有機(jī)碳密度的類型分布 243
18.2.3 土壤有機(jī)碳密度的海拔分布 245
18.3 西南山地灌叢土壤有機(jī)碳密度與環(huán)境的關(guān)系 246
18.3.1 土壤有機(jī)碳密度與環(huán)境因子的相關(guān)性 246
18.3.2 不同灌叢類型土壤有機(jī)碳密度與年平均氣溫的關(guān)系 247
18.3.3 不同灌叢類型土壤有機(jī)碳密度與年平均降水量的關(guān)系 248
18.3.4 不同灌叢類型土壤有機(jī)碳密度與干旱偵測(cè)指數(shù)的關(guān)系 248
第19章 西南山地灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳密度和碳儲(chǔ)量的分布格局 251
19.1 西南山地灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳密度 251
19.1.1 主要灌叢群系的生態(tài)系統(tǒng)碳密度 251
19.1.2 4種灌叢類型生態(tài)系統(tǒng)碳密度 258
19.2 西南山地4種灌叢碳儲(chǔ)量 259
19.3 西南山地灌叢碳密度與環(huán)境的關(guān)系 261
19.3.1 西南山地灌叢生態(tài)系統(tǒng)不同組分碳密度與海拔、經(jīng)度和緯度的關(guān)系 261
19.3.2 西南山地灌叢生態(tài)系統(tǒng)不同組分碳密度與氣候要素的關(guān)系 262
第20章 西南山地典型灌叢碳循環(huán)過程 264
20.1 西南山地典型灌叢的光合作用 264
20.1.1 施氮對(duì)灌叢葉面積指數(shù)的影響 265
20.1.2 施氮對(duì)灌叢單位葉面積凈光合速率的影響 265
20.2 西南山地典型灌叢的凋落物產(chǎn)量與分解過程 266
20.2.1 凋落物產(chǎn)量 266
20.2.2 凋落物分解對(duì)施氮處理的響應(yīng) 267
20.2.3 凋落物分解途徑的土壤碳輸入量估算 268
20.3 西南