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土壤气态氮（如N2O和N2等）损失是陆地生态系统氮损失的重要途径，是导致陆地生态系统氮限制的重要机制。气态氮主要来自硝化作用和反硝化作用等土壤微生物过程。陆地生态系统是大气二氧化碳（CO2）重要的碳汇，在调节气候变化方面发挥着重要作用。全球陆地生态系统每年吸收人为活动排放CO2的30%左右，但其碳汇功能往往受到氮供应的限制。与1850-1900年相比，全球地表温度目前升高1.1°C左右。IPCC第...
中国科学院沈阳应用生态研究所量化环境和干扰对森林景观动态的影响（图）
量化环境 森林景观动态
2022/10/24
森林景观的格局和演变在一系列时间和空间尺度上受到多种生态因素（如环境和干扰）的影响。这些因子在不同时空尺度上复杂的交互作用可能会导致森林景观动态变得难以预测。因此理解和量化这些因素及其交互作用的影响对了解当前的森林景观格局和预测未来变化至关重要。然而，由于当前的森林景观是干扰、环境以及森林演替等在整个景观中累积和交互作用的结果，这类研究往往会受限于相对短期（如，几十年）的观测数据或空间离散的历史干...
厄尔尼诺-南方涛动 (El Ni？o–Southern Oscillation, ENSO)是太平洋东部和中部的风场及海水温度异常变化的现象，它包括冷（拉尼娜）暖（厄尔尼诺）两个事件，周期为2-7年。ENSO可以通过大气遥相关的方式引起全球范围大气环流的变化，进而影响各地的气温与降水。热带森林研究表明，厄尔尼诺通过调节局部地区的温度和降水极大的影响了花、种子和叶片的物候及产量。然而由于长时间尺度的...
中国科学院沈阳应用生态研究所揭示真菌和昆虫对于维持温带森林草本植物多样性的重要作用（图）
真菌 昆虫 温带森林 草本植物多样性
2022/10/24
生物多样性的维持机制一直是生态学研究热点话题。大量的实验证据表明，植食性昆虫或真菌有助于维持自然生态系统中的植物多样性。然而，以往的工作主要集中在森林乔木或草原草本植物上，对于它们如何影响森林草本多样性的认识还十分有限。
中国南方亚热带森林土壤中长期高的大气氮沉降导致其成为气态氮（一氧化氮（NO）和氧化亚氮（N2O））释放的热点区域。土壤湿度是NO和N2O释放速率的主要控制因子，尤其在具有季风气候，干湿交替频繁的亚热带森林。然而，土壤湿度对中国亚热带森林土壤NO周转和N2O释放的具体调控作用及其过程机理，目前知之甚少。
中国科学院沈阳应用生态研究所在森林土壤质量评价指标研究取得新进展（图）
森林土壤 土壤物理
2022/10/24
森林土壤质量是土壤功能优良与否的评价指标或指标体系。但是，森林土壤指标逾百个，森林土壤质量到底如何定量化？用何种指标或哪些指标表征土壤质量一直模糊不清。 为此，中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与经营研究团队，通过对比人工林与天然林（参照系）土壤物理、化学和微生物学性质，共收集发表文献中的48个指标和2600余组数据，基于每个指标最小数据量、文献偏倚检验等，进一步选出26个指标和1804组数据进...
一氧化氮（NO）化学活性强，影响着大气环境化学，易被对流层臭氧和氢氧自由基氧化，也是大气细颗粒物中硝酸盐形成的前体物质。森林土壤是大气NO的重要排放源，但全球森林土壤NO排放仍存在较大不确定性，这影响了全球森林NO排放的估算，其中站点分布不均和缺乏高频在线监测是重要原因。目前，在全球森林开展土壤NO排放研究的站点有59个，而连续自动监测研究则只有13个，在中国温带森林还没有NO连续自动监测的报道（...
中国科学院沈阳应用生态研究所在温带森林土壤一氧化氮排放上取得进展（图）
温带森林土壤 一氧化氮排放
2022/10/24
一氧化氮（NO）化学活性强，影响着大气环境化学，极易被对流层臭氧和氢氧自由基氧化，同时也是大气细颗粒物中硝酸盐形成的前体物质。森林土壤是大气NO的重要排放源，但全球森林土壤NO排放仍存在很大的不确定性，这影响了全球森林NO排放的估算，其中站点分布不均和缺乏高频在线监测是重要原因。目前，在全球森林开展土壤NO排放研究的站点有59个，而连续自动监测研究则只有13个，在中国温带森林还没有NO连续自动监测...
中国科学院沈阳应用生态研究所在功能性状对防护林树种抗旱性影响机制研究方面取得新进展（图）
防护林 树种抗旱性
2022/10/24
我国“三北”地区的防风固沙林在维系国土生态安全方面具有关键作用，但受气候暖干化以及极端气候事件频发等的影响，防护林出现了普遍衰退死亡的现象，我国北方广大地区防护林生态系统的功能稳定性在未来面临较大的不确定性。水力学相关功能性状对树木适应和响应干旱具有至关重要影响，而树木径向生长动态是树木适应响应环境的重要综合表现形式，通过将树木年轮分析和水力学相关等关键功能性状研究相结合，可为揭示树木对干旱等的适...
气候变暖可对树木的生长产生重要影响，不同树种对气候变暖的响应存在较大差异，但其背后生理机制有待深入研究。落叶松和红松是东北林区两种重要树种，前者为重要的速生造林树种，而后者为地带性植被阔叶红松林中的唯一针叶优势树种。为明确两树种径向生长规律及对气候变暖的响应趋势及其生理机制，我们沿长白山海拔梯度（780，1000和1300m）开展了落叶松和红松的树木年轮气候分析与木质部水力学特征测定。
中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳生态所在凋落物分解调控机制研究取得新进展（图）
凋落物分解调控 森林生态 土壤生物
2022/10/24
凋落物分解是森林生态系统碳收支和养分循环的核心过程，凋落物的基质质量、土壤生物、环境因子是影响凋落物分解的三大关键要素，共同决定了碳和养分循环速率。以往针对影响凋落物分解三大要素大多开展单一要素研究，而凋落物基质、土壤生物与环境因子对凋落物分解影响的相对重要性、以及对碳和养分释放影响的异同尚不清楚。
全球范围内干旱导致树木死亡加剧，然而目前干旱胁迫下树木死亡预测仍然十分困难，其主要原因是对于树木死亡的生理机理认识不够充分。水力学失败和碳饥饿是当前解释树木死亡的两个主要假说，然而目前关于这两个假说的试验主要集中于生长季，关于跨季节持续干旱下树木死亡机理的报道比较少见。
中国科学院沈阳应用生态研究所在树木菌根类型调控土壤氮循环过程方面取得新进展（图）
树木菌根 土壤氮循环
2022/10/24
鉴于丛枝菌根树种与外生菌根树种在植物和菌根真菌功能性状上的差异，将树种按其菌根类型划分为不同功能群被认为是研究复杂森林生态系统的有效途径。基于此提出的菌根养分经济理论认为丛枝菌根森林相比外生菌根森林具有更高的土壤无机氮含量和氮循环速率。后续研究证实了这一理论，但仍存在如下不足：以往研究未能排除环境因子干扰且大都集中于温带森林。为此，林业生态工程组研究人员以生长在相同气候、土壤条件下的丛枝菌根森林与...
传统景观平衡的范式表明，在稳定的环境条件下森林生态系统将沿着预期的路径进行演替，最后到达景观平衡的状态。然而2022年来研究表明干扰的出现可能会导致森林生态系统偏离预期的演替轨迹朝着不同的演替路径发展，最终达到另外的动态平衡甚至不平衡的状态。在当前全球气候和干扰模式不断变化的情况下，了解干扰模式和景观动态之间的相互作用对于预测未来景观变化非常重要。
残遗种源在干扰后森林景观的恢复中发挥着重要的作用。由于残遗种源的成核效应，其空间配置，如位置和多度，将会影响残遗种源在森林景观恢复中的作用。比如，残遗种源的位置能够影响种子的空间传播格局以及新定植的幼苗的位置，进而影响森林景观的空间动态；而残遗种源的多度将直接影响产生的种子数，因而影响周围幼苗的建群和森林的恢复。然而作为影响残遗种源重要性的两个重要的属性，位置和多度的相对重要性目前尚不清楚。