国家基础科学人才培养基金能力提高项目子课题

地理学国家理科基地科研训练项目申请（1）

一、项目名称 二、项目负责人 三、研究目标及研究内容 森林根系的总碳利用可占森林GPP的21~61%，细根死亡形成的地下枯落物量可占总枯落物量的6.2％~88.7％（平均50％左右），可占土壤有机C总输入量的14％~86.8％（大多数在40％以上）。然而，目前有关根系对土壤C吸存的实际贡献及作用机理仍不清楚，从而不利于森林碳汇能力的科学估算和预测。本项目拟选择不同年龄的杉木林序列为研究对象，深入揭示不同年龄杉木林的根系碳吸存过程和机理及林龄的影响。研究不但对深入揭示森林土壤的碳截获机理有重要意义，同时对科学估算杉木林经营的碳吸存效益和探寻杉木林高效碳吸存措施体系有重要的基础理论意义，为我国温室气体减排和履行国际公约提供科技支撑。 具体内容如下： （1）揭示随林龄变化，杉木林根系总碳利用及地上/地下碳分配的相对变化； （2）揭示杉木林的根系碳利用效率及林龄的影响； （3）测定杉木林的细根寿命变化及控制机理； （4）揭示细根腐殖质化系数的影响因素，计算不同林龄杉木林根系对土壤的实际碳吸存贡献。 四、研究方法 利用碳平衡方法测定根系总碳利用；通过利用微根管技术测定细根生产力、地下枯落物归还量和细根寿命，采用异速生长方程测定粗根生物量增量，并计算根系碳利用效率。利用稳定性C同位素技术，测定杉木细根的腐殖质化系数，并结合地下枯落物归还量，计算根系对土壤碳吸存的实际贡献。 五、创新点及关键技术问题 （1）应用微根管法准确测定细根寿命和细根净生产力，在此基础上，结合碳平衡法，揭示根系碳利用效率随林龄的变化； （2）从细根代谢性碳消耗和化学组成变化角度，通过研究细根呼吸、细根化学组成（可溶性糖、纤维素浓度）变化，揭示林龄对细根寿命的影响机理； （3）应用稳定性C同位素，测定地下枯落物的腐殖质化系数，并探讨土壤赋存位置对腐殖质化系数的影响。 六、预期成果 （1）发表论文5篇，其中SCI论文2篇； （2）培养本科生7名； （3）提交总结报告1份。 姓 名 杨玉盛 杉木林根系对土壤碳吸存的作用机理 职称/学位 教授/博导/博士 研究方向 碳氮生物地球化学循环

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：13万元。 具体预算：外业调研4万元；文献查阅和资料购置2万元；测试及样品分析2万元；试剂和药品购置2万元；耗材1万元；学术活动2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（2）

一、项目名称 姓 名 二、项目负责人 三、研究目标及研究内容 感潮湿地（Tidal wetlands）是一类特殊的湿地生态系统类型，在全球湿地碳储存和甲烷排放方面方面占有重要的地位，对于感潮湿地的凋落物分解、土壤碳库规模和组分以及CH4、CO2等温室气体通量的研究是近年来全球碳循环研究的热点之一。本研究以我国东南沿海典型的开放式河口感潮湿地—闽江河口湿地为研究对象，重点研究河口湿地主要优势植物土壤碳库规模和组成；河口最显著的特征-涨潮落潮对于湿地CH4、CO2排放通量的影响；测定潮汐湿地分别排向大气环境和潮水的甲烷通量；模拟酸沉降对CH4排放的影响，具体研究内容包括： （1）闽江河口区主要本地种芦苇、咸草、藨草和外来入侵种互花米草土壤碳库规模及碳库组成，包括总有机碳、可溶性碳及微生物碳等； （2）阐明闽江河口区主要优势植物温室气体（CH4、CO2）排放季节动态在涨潮前和退潮后的特征； （3）测定潮汐湿地在一个涨落潮过程中分别排向大气环境和潮水环境甲烷通量； （4）原位模拟硫酸沉降，探讨酸沉降对于河口湿地CH4气体排放的影响。 四、研究方法 通过在野外不同湿地植物类型样地的土壤分层取样以及室内仪器分析，准确测定闽江河口区主要植物类型下土壤碳库规模及碳库组成；通过静态箱+气相色谱结合的方法测定CH4、CO2等温室气体通量；通过原位设置不同处理样地，喷洒施加不同浓度的硫酸根溶液，模拟酸沉降，并通过静态箱+气相色谱结合的方法测定CH4排放通量。 五、创新点及关键技术问题 通过本项目的实施，探索河口感潮湿地碳循环过程中CH4、CO2排放对于涨潮和落潮过程的响应以及原位模拟酸沉降对于河口天然湿地CH4气体排放的影响。关键是原位测定河口湿地最具特色的涨潮落潮特征对于CH4 和CO2排放的影响，包括涨潮前和退潮后2个阶段排向大气环境的CH4和CO2通量，量化区别一个涨潮落潮过程中排向大气环境和潮水环境的甲烷分通量。 六、预期成果 （1）在国家级学术刊物上发表学术论文3-4篇； （2）培养本科生8名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：13万元； 具体预算：外业调研4万元；文献查阅和资料购置1万元；样品分析2万元；试剂和药品购置2万元；耗材1万元；印刷、出版、复印费2万元；学术活动1万元。

闽江河口感潮湿地碳循环研究 职称/学位 教授/博导/博士 研究员/博导/硕士 研究方向 生物地球化学循环 仝 川 曾从盛

地理学国家理科基地科研训练项目申请（3）

一、项目名称 二、项目负责人 基于分布式水文模型的流域水资源优化配置研究 姓 名 陈兴伟 职称/学位 教授/博导/博士 研究方向 水文水资源 三、研究目标及研究内容 流域水资源优化配置是水资源研究的热点，分布式水文模型在水资源评价领域的研究也不断深入。本研究以东南沿海经济发达、水资源相对紧张的泉州市所在的晋江流域为研究对象，应用已在国外应用广泛的分布式水文模型—SWAT模型，探讨基于分布式水文模型的流域水资源优化配置问题，对于深化流域水文模型理论，开拓水资源优化配置研究的新途径具有重要意义。 本研究通过建立能较好地刻画流域降雨—径流—非点源过程，特别是枯水期径流、非点源过程的流域模型，实现以下目标： （1）定量评估晋江流域土地覆被现状及其动态变化对产汇流、非点源过程的影响； （2）综合水量水质定量模拟，探讨流域水资源优化配置的方式、方法； （3）从改善径流时空分配、增加枯水径流的角度，探讨流域生态恢复的合理方式，为该区域水资源可持续利用和生态建设提供指导。 四、研究方法 （1）应用实测资料，耦合DEM数据分辨率、子流域控制面积、水文响应单元划分和模拟方式等多种手段的优化，校准模型，提高模拟效率； （2）在模型的建立与分析中，子流域划分与行政区域相结合，水量水质评价相结合，枯水期的水量水质模拟为重点。 五、创新点及关键技术问题 通过本项目的实施，从水量水质相结合、流域与行政区域相结合、及枯水径流分析等三方面，对基于分布式水文模型的流域水资源优化配置问题进行创新性研究。 六、预期成果 （1）发表论文3篇； （2）培养本科生5名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：外出调研的差旅费3万元；水文等资料费5万元；印刷、出版、复印费2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（4）

一、项目名称 二、项目负责人 钟全林 三、研究目标及研究内容 刨花楠(Machilus pauhoi)为我国亚热带地区的优良速生常绿阔叶树种，其外型美观，用途广泛，可用于庭园绿化、造纸、化工与制作家具、建筑、包装、地板、装饰板及上等生物燃料等。但由于该树种易受季节性干旱影响，常使造林当年的苗木难以过暑成活，严重地影响人工造林质量。因此，本研究计划通过收集刨花楠不同种源，分析干旱条件下苗木的抗旱特性，了解其生理适应机制，找出抗旱性强的优质种源总结并提出增强苗木对干旱胁迫的适应能力的相关技术措施。 四、研究方法 教授/博士 森林资源经营与生态环境管理 刨花楠苗木对干旱胁迫的生理生态适应机制研究 姓名 职称/学位 研究方向 采用苗木表型特征观测与仪器实验分析方法对不同种源苗木进行干旱胁迫处理，测定不同胁迫条件下苗木的抗旱性、光合生理特征及叶片内全氮、全硫、可溶性糖、可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶和过氧化物酶等内含物含量与酶活性，并结合苗木植株生物量分配等表型性状揭示植株抗旱的生理机制。 五、创新点及关键技术问题 创新点：通过研究，获取抗旱性强、生物量大的优良种源，揭示其抗旱的生理生态学机制； 关键技术问题是：研究并发现哪些内含物与酶活性是影响其对干旱胁迫的适应能力的关键因子。 六、预期成果 （1）培养本科生6名； （2）在国内外重要刊物上发表论文3-5 篇； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：外业调研3万元；文献查阅和资料购置2万元；测试及样品分析3万元；试剂和药品2万元；耗材1万元；学术活动1万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（5）

一、项目名称 二、项目负责人 三、研究目标及研究内容 严重退化地的生态恢复与重建是恢复生态学、环境科学及水土保持学多门学科共同的研究热点之一。本项目拟通过对小流域(初定于福建省水土流失“冠军县”——长汀县的朱溪河小流域)的地形、地貌、土壤植被等的野外详细调查、遥感方法及GIS空间分析，建立起小流域生态恢复与重建评判模型，尤其对小流域内的生态自我修复的潜力建立合理的评判模型，并对小流域进行自我修复潜力进行分区；进而探讨与之相匹配的生态恢复与重建模型，为严重退化的南方红壤区的小流域的生态恢复与重建的科学规划提供理论与技术支持。主要研究内容如下： （1）在各种调查与分析方法所获资料的基础上，利用GIS技术及数学方法，建立小流域生态恢复与重建的评判模型； （2）建立小流域生态自我修复潜力评判模型，并在此基础上对小流域内的生态自我修复潜力进行分区； （3）结合当地的实际情况，针对评判结果，对小流域进行生态恢复与重建的规划与设计。 四、研究方法 利用野外调查结合遥感影像的解译，对小流域内的自然特征（包括土壤、植被、地形地貌等）进行调查与综合分析，利用GIS方法对小流域的各调查要素进行空间插值，并建立起小流域生态恢复与重建及生态自我修复的评判模型，在评判模型的基础上划分小流域生态自我修复潜力等级区，进而对研究小流域的生态恢复与重建进行规划与设计。 五、创新点及关键技术问题 创新点：构建小流域生态恢复与重建及生态自我修复潜力的评判模型。 关键技术问题：筛选构建评判模型的因素。 六、预期成果 （1）发表高水平论文3篇； （2）培养本科生5名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：外出调研的差旅费（4万元）；分析测试费（4万元）；印刷、出版、复印费（2万元）。

小流域生态恢复与重建模型研究 姓 名 陈志彪 职称/学位 教授/博士 研究方向 生态恢复与重建

地理学国家理科基地科研训练项目申请（6）

一、项目名称 二、项目负责人 武夷山不同类型土壤有机碳组分的分解速率及其对环境变化的响应 姓 名 高 人 职称/学位 教授/博士 研究方向 森林土壤碳循环 三、研究目标及研究内容 研究目标： 目前土壤有机碳组分对全球升温的响应是土壤碳循环与全球变化关系研究的热点之一。本项目旨在运用稳定性同位素C标记技术和同位素质谱分析技术，通过野外原位培养试验和室内培育实验来模拟未来情景，研究武夷山主峰黄岗山东南坡沿海拔梯度土壤垂直带三种类型土壤有机碳组分的分解速率及其对环境变化的响应机理，为深入研究我国土壤碳库对全球变化的响应提供科学依据，并为构建我国亚热带山地土壤碳周转模型提供理论基础和数据储备。 研究内容： （1）轻组有机碳、重组有机碳的分解速率及对环境变化的响应； （2）砂粒结合态、粉粒结合态、粘粒结合态有机碳的分解速率及对环境变化的响应； （3）土壤有机碳不同组分的相互转化过程及与环境变化的关系； （4）外源碳在土壤有机碳不同组分中的分配规律及对环境变化的响应； （5）土壤有机碳分解总量中来自不同组分C分解的比例，量化不同组分C的各自贡献。 四、研究方法 1313通过野外原位培养和室内培育实验，利用稳定性同位素C方法，结合同位素质谱和元素分析技术研究武夷山不同类型土壤有机碳组分的分解速率及其对环境变化的响应机制。 五、创新点及关键技术问题 （1）土壤有机碳不同组分对升温的响应研究目前多利用简单的数学模型来区分这些组分，但本研究则利用实验分组技 术，并且避开了“先分组，再培养”这一备受争议的研究方法。 （2）利用武夷山独特的气候条件来模拟未来情景，以沿海拔高度多点试验，运用稳定性同位素C示踪技术揭示山地土壤有机碳不同组分分解速率对环境变化的响应机制。 （3）探索富集C植物标记的关键技术和C示踪方法在培养条件下研究土壤有机碳不同组分周转的应用条件，填补国内在该领域的研究空白。 六、预期成果 （1）发表论文6篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：外出调研的差旅费（3万元）；分析测试费（7万元）；印刷、出版、复印费（2万元）。

131313

地理学国家理科基地科研训练项目申请（7）

一、项目名称 二、项目负责人 红壤山地水土流失过程及生态调控研究 姓 名 查 轩 职称/学位 研究员/学士 研究方向 山地土壤侵蚀过程与调控 三、研究目标及研究内容 水土流失一直是影响我国山区经济发展的重要因素，本研究针对东南沿海山区经济发展与水土保持生态及水环境建设中出现的新问题，以野外定位观测与模拟试验相结合，研究红壤山地坡面水土流失与土壤退化过程、山地农业开发中的水土流失特征、水土流失过程中土壤营养物质迁移转化规律及面源污染对水源地水质影响；探讨侵蚀退化地生态调控模式；评价其环境效应。具体如下： （1） 红壤山地坡面水土流失与土壤退化过程研究。定量研究红壤坡面土壤侵蚀过程与土壤物理化学性质演变机理；分析不同降雨侵蚀力条件下坡面侵蚀产沙特征；揭示侵蚀过程中泥沙颗粒组成、团聚体及元素迁移动力机制。 （2）山地开发中水土流失特征与生态调控研究。针对山地农业开发中的水土流失机理、水土流失面源污染对重要水源地水质影响与生态调控技术等研究；揭示山地果园开发中水土流失发生发展过程、库岸坡地植被和土地利用变化与水质关系、以及土壤营养物质伴随水土流失过程的迁移转化规律；建立小流域不同土地利用类型面源污染负荷估算模型；探讨生态调控技术与作用机理。 （3）侵蚀退化生态系统恢复重建机理研究。重点研究花岗岩红壤侵蚀劣地、采矿废弃地等严重退化地土壤侵蚀特征、生态环境系统结构、功能、影响因素及其演变过程机制；评价生态恢复重建过程中生物多样性、土壤抗蚀性、土壤质量、水土保持与水源涵养功能以及环境互动效应；探讨退化地生态恢复重建的理论、关键技术及模式。 四、研究方法 采用野外调查、定位监测、室内外模拟试验与地理信息系统分析相结合的研究方法和技术路线。选择具有典型代表性的东圳库区水源地和长汀花岗岩红壤严重侵蚀退化山地为研究区，按不同开发利用方式、不同地形部位和传输路径、不同生态恢复模式等设置系列处理，开展定位试验与监测，按照降雨径流发生过程、水-土界面营养元素化学行为转化、非点源污染物的形成迁移输送特征，定时采样，建立水土流失与水质变化数据库。分析其降雨径流等水土流失过程与元素迁移规律及其水质变化响应，探讨不同生态恢复模式植被演替与土壤抗侵蚀性特征的演变过程机制，揭示生态恢复机制及实施逆转的关键因素。优选最佳措施与模型，进行环境互动效应评价。 五、创新点及关键技术问题 分析红壤山地降雨-入渗-径流-土壤侵蚀-养分流失的转化过程；量化人为活动对加速侵蚀影响评价指标；揭示重要水源地水土流失对水质影响机制；建立小流域不同土地利用类型面源源污染负荷估算模型；探讨生态调控技术与作用机理。可望在红壤坡面土壤侵蚀与土壤退化过程模拟试验，严重侵蚀退化地生态恢复重建的理论、评价指标与调控模式上取得创新性进展。

六、预期成果 （1）发表论文3-5篇；（2）培养本科生6名；（3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：外业调研差旅费（3万元）；分析测试费（4万元）；印刷、出版、资料、复印费（3万元）；学术活动（2万元）。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（8）

一、项目名称 二、项目负责人 多环芳烃在土壤有机质组分中的分配特征及其生物有效性研究 姓 名 倪进治 职称/学位 副研究员/博士 研究方向 土壤污染化学 三、研究目标及研究内容 多环芳烃（PAHs）是一类具有致癌、致畸以及能够诱导有机体突变的有机化合物。由于PAHs为脂溶性，可以通过大气沉降作用经植物叶片吸收直接进入植物体内，或者通过污泥施用和污水灌溉进入土壤中由植物根系吸收，并在植物体内迁移、代谢和积累，进而通过食物链危及人类健康。因此，PAHs在土壤环境中的行为已成为目前环境科学界的研究热点之一。PAHs在土壤环境中的行为主要受土壤有机质（SOM）的影响，而SOM可以划分为在组成和性质上不同的有机质库，分布在不同有机质库中的PAHs生物有效性和环境风险有着较大的不同。本研究将主要运用传统的土壤有机矿质复合体的研究方法，结合生物修复试验和老化试验，研究不同SOM组分结合的PAHs生物有效性水平及其环境风险以及老化时间对其影响，具体如下： （1）PAHs在污染土壤不同SOM组分中的分配特征及其与土壤理化性质（有机质的结构组成、矿物类型和组成、黑炭含量等）之间的关系； （2）通过植物和微生物修复试验，阐明不同SOM结合的PAHs生物有效性水平及其环境风险； 14（3）利用人为添加C标记的PAHs进行老化试验，揭示老化时间对PAHs在不同SOM组分中分配的影响，并结合生物修复试验，探讨老化时间对不同SOM结合的PAHs生物有效性和环境风险的影响。 四、研究方法 按照土壤有机质的不同分组研究方法进行分组：（1）按粒径大小的分组方法将土壤分成< 2 μm、2 ~ 20 μm、20 ~ 54 μm、54 ~ 105 μm、> 105 μm；（2）按照比重分组方法将土壤分为轻组和重组，重组再分为松结态腐殖质、稳结态腐殖质和紧结态腐殖质三个组分；（3）按照溶解性有机质（DOM）的研究方法，提取土壤中的DOM组分。 -1-1土壤的理化性质采用常规分析方法；黑炭的测定方法采用6 mol L HCl和22 mol L HF + -1-16 mol L HCl分别除去碳酸盐和硅酸盐，然后用6 mol L HCl除去可能生成的CaF2，再用0.1 -1K2Cr2O7 + 2 mol L H2SO4除去有机碳，剩下得到黑炭。土壤固体组分中PAHs的提取采用二氯甲烷索氏提取法，液体组分中PAHs的提取采用二氯甲烷液－液萃取。用超高效液相色谱（UPLC）外标法测定PAHs含量；轻组组成和粒径组分的表面特征用扫描电镜和原子力显微镜来研究；傅14立叶变换红外光谱仪分析有机质的结构特征；用X-衍射研究矿物类型和数量；C放射性强度用液体闪烁计数仪测定。 五、创新点及关键技术问题 （1）本研究从土壤不同有机质组分出发，结合生物修复试验研究不同有机质组分结合的PAHs生物有效性，为污染土壤的风险评估和修复提供更直接的理论数据，同时这项研究内容也是未来环境科学界对土壤中PAHs研究的必然趋势。 （2）老化现象对有机污染物在土壤中生物有效性的影响已成共识，然而老化对PAHs在土壤组分中的分配特征影响的研究较少，特别是对土壤不同有机质组分结合的PAHs生物有效性影响的研究更是缺乏，而本项目借助同位素标记技术和植物修复试验，研究老化时间对土壤不同有机质组分结合的PAHs生物有效性的影响，有望能够获得创新性的结果。 六、预期成果 （1）发表论文3篇； （2）培养本科生5名； （3）提交总结报告1份。

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：11万元。 14具体预算：外业差旅费2万元；分析测试费3万元；C标记的PAHs和其它常规试剂4万元；印刷、出版、复印费2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（9）

一、项目名称 二、项目负责人 三、研究目标及研究内容 自上世纪80年代以来，中国在城镇化发展进程出现了与西方传统城市化经历不同的“就地城镇化（In situ urbanization）”现象。本研究将突破传统城市化研究中的城乡二元分析框架，对改革开放以来这种现象的发展演变趋势和规律进行系统的考察和总结，并在此基础上客观评价就地城镇化在中国人口城镇化进程中的地位和作用，为发挥其积极效应，克服其弊端，使其顺利融入我国城镇化的新阶段，并与大城市和都市圈规划和社会主义新农村建设相衔接提出对策建议。具体研究内容包括： （1）我国就地城镇化不同于西方传统城市化模式的主要特点及其对我国城镇化整体进程的影响；中国不同区域就地城镇化的对比； （2）制约我国就地城镇化产生发展的宏观因素和微观机制分析。着重深入剖析迄今受到忽视的一些重要宏观条件，如人口密度和交通条件；以及微观机制，如企业的区位选择和居民的迁移意愿在就地城镇化上的作用； （3）通过典型区域的实证研究，归纳总结就地城镇化的发生发展规律，展望其未来演变趋势，着重探讨将其与大城市和都市圈规划和新农村建设衔接的对策措施。 四、研究方法 （1）在就地城镇化发达地区选择典型县市收集资料，建立相关数据库并进行统计建模和定性分析，考察这些典型县市就地城镇化的主要特点、宏观制约因素及其演变，并将其与西方传统城市化模式进行对比。 （2）选择就地城镇化发达的闽东南地区，利用GIS方法，通过对相关信息在地图上进行叠加和综合处理，分阶段从空间上模拟和再现就地城镇化发展进程中乡村—城镇就地转型地区、城乡融合区、以及这两者与其相邻城镇融合形成的扩展大都市区的形成和演变规律。 （3）在上述典型县市分类型选取社区，对政府官员、企业主和管理人员、社区居民进行问卷调查、深度访谈和实地考察，通过对所得资料的定量和定性分析，从社区城乡特性、企业区位行为、居民迁移意愿等微观层面研究乡村社区向城镇转型的状况及其制约因素。 五、创新点及关键技术问题 （1）突破以中国特有的制度因素为核心的视角，全面揭示就地城镇化的发生发展条件； （2）在突破城乡二元和以大城市为中心的分析框架的基础上考察就地城镇化； （3）实现对就地城镇化演变趋势及其规律的动态考察。 六、预期成果 （1）发表论文2篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。 中国人口就地城镇化的特点、演变及机制研究 姓 名 朱 宇 职称/学位 研究员/博导/博士 研究方向 人口地理学

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元 具体预算：外业调研6万元；文献查阅和资料购置3万元；耗材1万元；学术活动2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（10）

一、项目名称 二、项目负责人 袁书琪 教授/博导/学士 文化与旅游地理学 三、研究目标及研究内容 由联合国教科文组织所属的世界旅游组织评估预测，中国将于2020年前成为世界最大的旅游目的地国家，当前我国旅游产业发展的瓶颈在于旅游资源的调查、评价与开发，症结在于国家旅游、建设、林业、文化、国土资源乃至交通部门所制定的旅游资源标准各异，且不尽科学，操作难度大。本研究基于参考相关国家标准的制定，以及承担国家、省部级理论与应用课题，积累了系列学术和实际成果，以最为基础且便于师生互动的统一的游憩资源评价量表与调查规范的设计与应用为训练内容，发挥地理学科优势，采用地理、旅游、文化、生态、规划多学科综合集成方法，以旅游资源国家标准制定时唯一试点省份福建省为主要基地，利用地理信息技术，开展野外考察。 （1）选取各类旅游资源中最具代表性的种类，再从中选取最具典型性的单体案例进行实地实体研究，积累数据； （2）开展市场调查，对各类游憩资源的典型案例及其类属进行游憩资源吸引力评价； （3）通过专家咨询，结合实际调研，探讨游憩资源一般评价量表与调查规范构建； （4）将评价与调查的指标体系用于游憩资源试验调查评价，并检验、修订评价量表与调查规范。 中国游憩资源评价量表与调查规范的设计与应用训练 姓 名 职称/职务 研究方向 四、研究方法 采取野外实地采集数据、典型案例分析研究、客源市场问卷调查和座谈会调研、专家咨询、数理统计定量分析、地理信息技术实地调查和分析评价等方法的综合集成。 采用实证、人本、建构、区位、生态位等方法论指导。 五、创新点及关键技术问题 设计即统一考量又分门别类的游憩资源评价量表与相应的调查规范，突破个行业、各部门各自为政的旅游资源调查与评价标准的局限性。将研究对象从旅游资源扩大到游憩资源的范畴。 关键技术问题是适应于游憩资源实际开发的评价角度，量化指标和调查规范指标的比较筛选和显著性检验。 六、预期成果 （1）发表论文3篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：野外调研差旅费4万元；购买和查阅资料文献资料费用2万元；印刷、出版、耗材2万元；咨询费与学术探讨费用2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（11）

一、项目名称 二、项目负责人 台湾农业产业模式在福建空间扩散的途径与过程 姓 名 韦素琼 职称/学位 教授/博士 研究方向 经济地理 三、研究目标及研究内容 近年来两岸农业合作和交流的步伐加快，显现出明显的发展态势。福建因其与台湾具有区域自然背景及历史文化的相似性和经济发展时序递差性而成为台湾农业投资的密集区。随着台商农业投资领域的扩大，农业产业上中下游配套协作生产模式的出现，在投资地域上出现了以福建东南沿海商业中心为主的投资格局逐渐向中西部延伸的态势。认真研究台商农业投资经济活动的环境、扩散机制、过程与模式，能够进一步促进农业投资，并充分利用已经建立的传输渠道、网络和扩散的宣传效应，促使经济活动空间扩散过程更加顺利，从而推动农业现代化全面发展。具体研究内容如下： （1）海峡两岸农业产业发展模式及其发展条件的比较； （2）台商在海西区农业投资时空分布研究。运用地理信息系统软件，建立台商在海西区农业投资的时空数据库，包括投资数量、行业、分布以及产业模式； （3）通过案例调查，对在海西区投资的台湾农业类型、生产模式的区位选择以及扩散规律进行定量化模拟，将扩散的过程与区域自然、社会经济条件进行空间叠加分析，探求农业产业模式扩散的条件及制约因素； （4）根据农业产业模式扩散的规律以及各区域自然与社会经济条件，对未来台湾农业产业模式在海西区扩散的途径与过程进行演绎与预测，并提出海西区特色农业现代化发展的支持系统。 四、研究方法 拟采用文献分析-实地调研-咨询交流-集中攻关这一策略安排将研究层层推向深入，融合综合分析、野外调查、统计分析、数学模型、空间分析和实证分析等多种方法。例如本课题开展的问卷调查及座谈访问主要面向三个层面，一是在福建进行农业投资的台商，二是有关部门领导、管理人员以及技术员，三是在台商农业投资区工作以及投资区周边的农民。在影响因子分析中运用多元回归模型、灰色关联模型建立影响扩散的因子模型。 五、创新点及关键技术问题 本研究选择台商农业投资以及台湾农业产业在福建扩散模式这一切入点，定性与定量研究农业投资理论、投资环境、区位因素以及投资作用影响；并通过台湾农业产业扩散的因子模型以及限制性因素分析，提出福建特色农业现代化发展的支撑系统。 六、预期成果 （1）发表论文3篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：外出调研的差旅费5万元；文献查阅和资料购置费3万元；耗材1万元；学术活动费1万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（12）

一、项目名称 二、项目负责人 黄民生 教授/学士 区域环境 三、研究目标及研究内容 近10多年来，美国学者H.T.Odum新创建的能值分析理论和方法，定量分析环境与经济活动的真实价值，从而阐明自然环境资源与经济的本质关系。我国港湾地区经济发展较快，但环境－经济矛盾很突出，本项目将能值理论分析和方法应用在港湾环境－经济系统，对港湾的能流、物流、货币流、人口流等进行综合分析，把港口建设、资源输入、产品输出、耕地占有、环境污染等用能值衡量其真正价值，从而揭示港湾各部门之间的能量流动规律，进而探讨缓解港湾地区环境和经济问题的对策。 （1）运用系统动力学理论，分析港湾地区自然环境资源能值输入，人类社会经济子系统购入的反馈能值输入和系统产出能值的关系。构建港湾地区能值流系统动力模型。 （2）能值转换计算。将港湾系统内流动和储存的各种不同类别的能量转换为统一标准的能值，进行定量分析。根据能量存在的不同形式采用不同计算方式：通过能量流动网络数据计算；通过能量等级分布计算；将系统各组分的能值数据被写成矩阵代数形式，通过解矩阵方程进行计算；通过事物再生周期进行计算。 （3）根据港湾区经济发展水平、特征及经济与环境的关系，通过对系统的环境负载程度、与周边系统的支持与互动、经济活动强度等方面进行全面分析，制定港湾地区能值指标体系。包括能值自给率、购入能值比率、可更新资源能值比率、输入能值与自有能值比、人均能值量、能值密度、人口承载量、人均燃料能值、人均电力能值、能值/货币比率、能值交换率、能值－货币价值、电力能值比、能值投资率、可更新能值比、废弃物与可更新能值比、废弃物与可更新能值比、废弃物与总能值比等。 （4）对港湾环境－经济系统进行动态仿真模拟，建立评估模型，预测评估港湾地区发展变化趋势。提出协调发展的建设性建议。指导港湾环境－经济系统进行良性循环和可持续发展。 四、研究方法 以Odum.H.T.能值转换率为依据，结合实际观测数据，计算雨能、风能、潮汐能、地热等能值数据。调查土壤类型、土地类型、地貌类型、植被类型等基础数据，根据事物再生周期、能量等级分布等方式计算能值。根据各种资源的相应能值转换率，将不同度量单位转换为同一的能值单位，编制成能值系统评价表，评价各能流在整个系统中的相对贡献。对总系统和各子系统能量流进行简化，构建体现其资源基础的能值结构图。 五、创新点及关键技术问题 从小尺度范围研究系统内部能流、物流、货币流、人流流动和储存状况。以野外观测数据验证和修正Odum.H.T.大尺度范围适用的能值转换率，着重解决自然驱动力能值转换率问题。社会和经济驱动力能值转换率采用统计年鉴数据分析、单位企业问卷调查、特尔菲法等方法实现。 对比不同经济开发程度的港湾区能值流动规律，深入探讨其环境－经济相互作用的机理，提出不同经济开发程度的港湾地区协调发展模式 六、预期成果 （1）发表论文3篇；（2）培养本科生6名；（3）提交总结报告1份。 沿海港湾区环境-经济系统能值分析研究 姓 名 职称/学位 研究方向

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：外出调研的差旅费4万元；分析测试费4万元；印刷、出版、复印费2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（13）

一、项目名称 二、项目负责人 GIS支持下的城市土地资源集约化利用评价研究 姓 名 陈松林 职称/学位 副教授/博士 研究方向 土地资源与GIS应用 三、研究目标及研究内容 1、研究目标：采用遥感和GIS等技术手段，建立城市土地集约利用评价信息系统，从不同尺度开展城市土地集约化定量评价，并开展福建不同城市之间、福建与台湾城市之间的对比研究，揭示城市土地集约利用的变化规律和驱动力，提出提高城市土地集约利用程度的有效途径。 2、研究内容：（1）探讨不同性质、不同职能的城市土地集约利用的特点、城市土地集约利用评价的方法；（2）探讨城市土地集约利用进程规律、集约形式的变化以及集约利用变动的规律；（3）开展城市存量土地供给总量评价和城市土地利用潜力评价；（4）开展福建与台湾主要城市的土地集约利用对比研究，分析海峡两岸城市土地集约利用的动力机制以及城市土地集约利用模式，探讨土地管理制度的不同对集约利用的影响。 四、研究方法 应用土地报酬递减理论、地租低价理论、区位理论、可持续发展理论、城市聚集效应等理论,在遥感和GIS技术的支持下,采用理论分析与实证分析相结合、定性分析与定量分析相结合、宏观分析与微观分析相结合的方法开展研究。具体技术路线：（1）确定评价等级系统。（2）确定评价标准。不同城市，评价标准不同；不同发展时段，评价标准不同，根据评价对象特点、城市基础和发展阶段来确定合理的评价标准。（3）确定评价方法。采用综合评分法、层次分析法、极限条件法或者模糊评价法等方法开展评价。（4）对城市进行总量聚集潜力、结构潜力、空间强度潜力、动态发展潜力等集约化程度进行综合对比分析。 五、创新点及关键技术问题 （1）将福建不同城市的土地集约利用进行对比研究，并选取台湾的城市与福建的城市进行对比，分析在不同土地管理制度下和城市资源禀赋、社会发展背景下城市土地集约利用的特征，改变原有研究大多停留在单一城市内部的集约化利用研究，丰富城市土地评价的研究内容。 （2）利用信息丰富的高分辨率遥感影像作为数据源，提取城市历史轮廓、感兴趣区域和城市城市土地利用/覆被变化的信息，探索驱动城市土地集约利用变化和分布的空间动力。 六、预期成果 （1）在核心期刊发表学术论文3篇；（2）培养本科生6名；（3）提交项目总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：外业调研旅差费3万元；文献查阅和资料复印费2万元；补充购置遥感影像２万元；参加学术交流活动2万元；论文版面费1万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（14）

一、项目名称 二、项目负责人 基于新型国产卫星数据的森林资源环境遥感监测业务化系统研究 姓 名 李 虎 职称/学位 教授/博导/博士 研究方向 资源环境遥感 三、研究目标及研究内容 以环境一号卫星影像、国产雷达卫星数据等为主要信息源，选择有较强数据积累和应用推广前景的新疆天山西部地区，开展森林资源等多学科多领域交叉的集成研究，建立森林资源环境遥感监测与评估业务系统。通过本项目的系统攻关和应用示范过程，形成系列多尺度空间数据库、专题数据库、软件系统平台和地图集产品，为国产卫星的区域多学科应用提供示范和分析评价依据。 研究内容是利用新型国产卫星数据对西天山的地表景观、森林草地资源进行信息提取和专项识别，通过多项实用研究，开发基于国产卫星系列的数据处理分类算法,建立不同地物和景观的遥感信息识别模型。利用地理信息系统,建立资源环境本底数据库。建立不同时空尺度的森林生物量模型，研究区域范围森林生物量的时空分异规律。通过研究，对国产卫星的性能、遥感反演算法及其应用前景进行评价分析。 四、研究方法 通过对前期相关及专业调查的系统分析，利用遥感图像的色调和纹理特征，解译各类资源的发生区域，圈定其分布范围，计算其分布面积。利用地形地貌、植被的覆盖程度等景观特征，对各森林立地类型进行解译研究，提取特征信息。并利用定位观测、实地调查进行验证。在GIS环境下对遥感监测成果进行系统分析与模型分析，反演评价森林资源环境的现状及动态变化。 五、创新点及关键技术问题 该课题通过基于新型国产卫星数据的森林资源环境监测评价、多尺度森林生物量监测、遥感业务化监测系统建立、国产卫星应用评价分析等系列研究内容，以我国环境一号卫星数据为主，结合中巴资源卫星等多种国内外卫星，对遥感应用技术体系进行研究。为我国卫星遥感业务化应用提供技术支撑,对即将发射的多系列国产卫星的遥感数据处理技术、遥感应用模型前期开发以及示范应用具有重要意义。 关键技术问题有二；一是建立的监测分类指标体系与原有遥感监测指标体系的衔接与区别,二是建立的评价指标体系的合理性。 六、预期成果 （1）项目提交成果：包括数据、图件、报告、标准规范、模型、软件； （2）培养本科生7名； （3）在高等级核心刊物发表论文3-5 篇。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：13万元； 具体预算：外业调研6万元；文献查阅和资料购置3万元；耗材2万元；学术活动2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（15）

一、项目名称 网络环境下城市三维景观的虚拟再现与漫游 姓名 二、项目负责人 李新通 三、研究目标及研究内容 Google Earth在全球范围内推动了基于位置的地理信息服务产业的发展，车载导航与“E都市”等模拟二维地理信息应用方兴未艾，而基于高分辨率遥感影像的真三维位置服务是当前地理信息科学与技术研究的热点、难点与产业发展的新增长点。网络环境下地理景观的虚拟再现与漫游，较传统的基于地图的位置服务更直观、更真实。本研究将以福州大学城为研究对象，在高分辨率遥感影像获取、处理、建筑物真实纹理采集、单体景观三维建模的基础上，实验在网络环境中开展地理景观的虚拟再现与漫游，解决若干拓展地理信息应用领域的关键技术，使得高新技术走进大众的日常生活。 具体内容如下： （1）建立现实世界三维表达的信息传输模型，建立面向实体的三维空间数据模型； （2）建立高分辨率遥感影像的精确定位与校正技术，实现与大比例尺DLG配准。 （3）单体景观三维建模以及群体景观的集成，解决三维可视化表达中的图像压缩与还原问题。 （4）探索网络地理信息处理服务技术。 四、研究方法 应用高精度GPS（Trimble GEOXH）对福州大学城进行地理景观数据采集，在Quickbird高分辨率遥感影像的基础上进行单体建筑建筑物的真三维建模，群体真三维景观的集成，通过KML实现在网络环境下地理景观的虚拟再现与漫游。 五、创新点及关键技术问题 通过建筑CAD线划图与外立面纹理的采集，完成福州大学城三维景观建模，利用KML实现地理景观在网络上的虚拟再现与漫游，较传统的电子沙盘更能给人以身临其境的感觉。利用现实世界三维表达模型与面向实体的三维空间数据模型，进行城市景观的三维表达。解决海量数据三维可视化表达中的图像压缩与还原、网络地理信息处理服务（WPS）以及真三维空间数据集成等若干关键技术，实现三维景观的计算机仿真。 六、预期成果 （1）发表论文3篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。 副教授/博士 职称/学位 研究方向 遥感与地理信息系统应用

七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：航空遥感影像3万元；1：500数字线划图1万元；野外实景数据采集3万元；数据处理费3万元；印刷、出版、复印费2万元。

地理学国家理科基地科研训练项目申请（16）

一、项目名称 二、项目负责人 三、研究目标及研究内容 随着遥感数据的普及应用与城市建设的快速发展，土地覆盖等空间数据的更新也日益加快。为了分析对比变化的过程，这些数据往往以备份的形式保存多个版本。由此引起大量的数据冗余、特征关联的缺失以及难以在特征级分析变化的原因等问题。本研究利用厦门市近10个时相的土地覆盖变化数据，建立面向对象的空间数据库，在地块单元水平用基态修正方法跟踪每一个对象的变化历史，并从收集到的跟土地管理有关的大量政策文本中提取地块变化的原因，作为驱动变化的事件嵌入到描述对象的数据结构中，从而为解决上述问题提供一个可行的技术方法。 四、研究方法 主要步骤如下： （1）从通过遥感解译获得的多个时相的土地覆盖图中分解出完整的地块单元特征，存储在ARCGIS的GEODATABASE面向对象空间数据库中； （2）以最早时相的现状图为基态，把每对相邻时相的现状图进行叠置，分解出变化的部分； （3）以基态修正方法存储地块对象的变化历史； （4）对收集到的政策文本进行规范化，提取出驱动变化的事件； （5）事件编码、与空间数据匹配并嵌入到对象变化历史数据库中； （6）研究在时间、事件和空间对象这三个维度上进行空间分析的方法。 五、创新点及关键技术问题 提出一种嵌入事件的面向对象空间数据库版本管理方法以及在时间、事件和空间对象这三个维度上的新的空间分析框架及其核心算法。这种方法可以大大减小多版本时空数据库的数据冗余，并在特征级为时空分析奠定基础。 六、预期成果 （1）发表3—5篇学术论文； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份，包括时空数据库结构的设计模式、时空分析核心算法及其实现的软件。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：10万元。 具体预算：设备及耗材2万元；外出调研、收集资料的差旅费2万元；分析计算费1万元；信息检索、复印费1万元；参加学术会议费2万元；论文出版费2万元。

事件驱动的空间对象版本管理方法研究 姓 名 林广发 职称/学位 副教授/博士 研究方向 地理信息系统

地理学国家理科基地科研训练项目申请

一、项目名称 福州盆地晚第四纪沉积特征与环境演变 姓 名 二、项目负责人 李志忠 陈秀玲 三、研究目标及研究内容 第四纪晚期是人类与自然相互作用的大舞台，全新世环境演变是在晚更新世基础上进行的，需要从多角度多层次上进行分析。从全球环境变化的领域看，近2000年来历史时期的气候环境变化尤为重要。福州盆地自晚第四纪以来，伴随着地壳运动和海平面升降变化，发育了第四系海相、海陆交互相和陆相沉积，其中蕴藏丰富的环境演变信息。本项目拟选择福州盆地晚第四纪发育的各类沉积，通过沉积相及其环境代用指标的系统分析，研究福州盆地晚第四纪以来环境演变的时空格局。研究不但对深入揭示福州盆地晚第四纪以来的发育过程和环境演变有重要意义，同时对科学预测我国亚热带环境演变趋势有重要的基础理论意义。 具体内容如下： （1）福州盆地晚第四纪沉积的主要类型与沉积特征；（2）晚第四纪沉积的粒度特征及其沉积环境；（3）晚第四纪沉积的磁学特征及其沉积环境；（4）晚第四纪沉积的地球化学元素组合特征及其沉积环境；（5）对上述代用指标进行数理统计分析，并结合前人年龄数据、孢粉、微体古生物、环境考古资料进行环境演变序列重建。 四、研究方法 利用沉积构造与地貌分析方法重建区域沉积环境；采用激光粒度仪测定典型沉积物的粒度特征，计算并比较分析粒度参数及其动力环境；利用双频磁化率仪测定沉积剖面的磁化率参数并分析沉积环境；利用ICP法测定典型地层剖面的地球化学元素组合特征及其变化。 五、创新点及关键技术问题 （1）采用精密激光粒度仪批量测定和比较沉积物粒度参数，解析福州盆地沉积动力环境； （2）采用双频磁化率批量测定和比较沉积物磁学参数，揭示沉积物磁化率形成与变化机理； （3）采用ICP法测定沉积物元素背景值及地层剖面上地化元素组合变化特征，解读福州盆地地球化学元素迁移机理。 六、预期成果 （1）发表论文3-4篇； （2）培养本科生6名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：外业调研4万元；文献查阅和资料购置2万元；测试及样品分析2万元；试剂和药品购置1万元；耗材1万元；学术活动2万元。 职称/学位 教授/博士 讲师/博士 研究方向 地貌过程与环境演变

地理学国家理科基地科研训练项目申请（） 一、项目名称 二、项目负责人 福建海岸分形分维研究 姓 名 俞鸣同 职称/学位 研究员/学士 研究方向 海岸地貌 三、研究目标及研究内容 福建沿海多港湾以及岸线曲率高的地貌特征位于全国海岸之首。长期以来关于福建海岸的类型和成因，沿海新构造活动以及第四纪沉积的差异众说纷纭，没有一个令人信服的定量研究。美国科学家曼得尔布罗特的在Science论文“英国海岸线有多长?”（Mandelbrot B .B. How long is the coast of Britain? Statistical self-similarity and fractional dimension. Science, 1967, 156 (3775),636-638）系统地提出了分形与分维的概念，指出分维是表征海岸线特征的良好参量,并开创了“分形几何学”，出版了专著《分形:形、机遇和维数》和《大自然的分形几何》。这对研究不规则几何的海岸地貌开辟了新方法，并迅速在多学科应用。本项目拟运用分形理论，结合福建海岸地形步规测量和DEM数据提取等新技术，以及地貌、第四纪地质实地调查，研究海岸的不同维空间域，研究蕴含在不同维域后边的不同岩性、新构造差异和波浪频谱的分维相关因素，研究不同海湾的成因，不同岸段新构造活动区的划选，为进一步研究复杂的福建海湾、滩涂成因，海岸类型分区和海岸新构造活动的分区奠定基础。 四、研究方法 1、步规测量或DEM提取不同尺度，不同比例，海岸线Nr，地形粗糙度； 2、测算福建海岸不同维域维数； 3、将海岸按分维数分区； 4、调查不同维域海岸岩性、新构造背景，结合钻孔资料分析海岸成因； 5、划选福建沿海第四纪沉积不同类区； 6、分析不同类区海岸升降、进退活动； 7、研究不同类型海湾成因和海湾环境 五、创新点及关键技术问题 1、本研究改变传统地貌研究的定性描述方法，采用分形理论和方法，借助测量或Arcview/ArcGis技术对DEM数据提取，实现对海岸地貌的定量分析、研究，其理论和方法是先进的。 2、本研究用非线性理论的视角改变人们传统空间整数维的思维，从不同尺度认识福建海岸线有多长，沿海水域、滩涂有多少，福建为何多港湾等实际问题。 3、关键技术问题：用不同方法测试适用于福建多港湾海岸的分维技术。 六、预期成果 （1）发表A.B类论文5-6篇； （2）培养本科生5-6名； （3）提交总结报告1份。 七、项目经费（申请额、预算及用途） 申请金额：12万元。 具体预算：野外调查差旅费3万元；分析测试费3万元；电脑、软件、DEM、耗材3万元；版面费，印刷、复印费1万元；讨论会，协作费2万元。

氮素和多酚对不同类型植被下土壤氮转化影响及调控研究

马红亮

（一）立项依据与研究内容 1 立项依据

森林土壤中氮素转化既决定着土壤氮素的可利用性，也决定着土壤氮素保持性能，还会对环境友好产生一定压力。有机氮在土壤中所占比例高达92-98%，但是它分解缓慢，不易被植物利用；而外源氮素的输入，影响微生物群落结构（Yevdokimov et al.,2008），影响有机氮的矿化（Xue et al.,2003）和潜在有效性（崔晓阳，2007），也影响无机氮在有机物、土壤矿物、生物和非生命物质中的保持（Johnson et al.,2000; Corre et al .,2007; Fitzhugh et al.,2003; Corre, and Lamersdorf, 2004）。在氮素不足的条件下，氮素是限制植物生长的主要因素(Reich et al.,2006)，而目前生态环境正承受氮沉降的影响，特别是我国的南方，氮沉降可以达到12.9?100 kg N·hm-2·a-1（李德军等，2005），这些数字远高于森林在生长季对氮的需求量（5?8 kg N·hm-2·a-1）（郝吉明等，2001)。在这样的背景下，亚热带区域森林生态系统土壤氮素在有效性、环境友好、生态健康方面成为我们关心的问题。

有关氮沉降对生态系统可能带来的影响进行了很多研究，按照Aber et al.(1998)总结的，森林生态系统对氮输入的响应主要受两个方面的调控，一方面是输入氮素的量，另一方面是土壤自身的氮素状态，包括土壤类型、植物类型和土地利用历史。研究表明土壤中硝态氮和铵态氮的保持很大一部分是由于与酚类化合物发生反应，起非生物固定的作用保持在有机氮中（Johnson et al,2000; Kraus et al.,2004; Sotta et al.,2008; Xu et al.,2007），而且土壤原有的氮素肥力、土壤的质地（粘粒和砂粒等组成）也会影响氮素的矿化速率（Hall and Matson, 2003; Xue et al.,2003; Silver et al.,2005）；氮素的损失，比如N2O的排放也受到土壤氮状况和土地利用历史的影响（Zhang et al.,2008），不同的植被类型一方面通过对土壤氮素的吸收影响土壤氮素转化和保持（Templer et al,2005），再者，植物组织中木质素、多酚、单宁酸等次生代谢产物不同（Sean et al.,2005, Palumbo et al.,2007;

Kraus et al.,2004），在土壤中分解后对土壤中氮素的转化和保持产生的影响也不一样(Templer et al., 2005; Colman et al.,2007)，Hackl et al.(2004)对温带中性偏酸性不同植被土壤的微生物氮转化研究也发现，潜在氮的转化与土壤总氮含量和植被组成有一定关系，较高的外源氮输入土壤还会影响微生物群落结构（Yevdokimov et al.,2008），而且土壤中氮素的转化和保持受到土壤中其它养分元素的调控，比如铁（Colman et al.,2007; Davidson et al.,2008），而且氮素的转化及有效性也会影响土壤中钙、镁、磷等元素的变化，反馈调控氮素的转化（Hall and Matson, 2003），氮素转化与其它养分元素的相互作用日益得到广泛的重视（陈伏生，等, 2004），虽然在氮素对生态系统的影响做了很多工作，但每个工作都是发现了有哪些影响，有关氮素对不同类型植被下不同土壤特征中氮的转化、保持，以及与其它主要养分元素关系的影响的差异性比较不够，且有关原因探讨不深，因此这方面的工作需要加强。

已有的文献表明，有关氮素转化、保持、损失等的研究在温带开展较多（Hackl et al.,2004;Templer et al.,2005; Templer et al.,2007; Sotta et al.,2008），而对热带、亚热带也有所重视，但研究相对不足（Silver et al.,2005; Phoenix et al.,2006; Xu et al.,2007; Zhang et al., 2008），然而该区域具有丰富的水热资源、植被类型和复杂的群落结构，更为重要的它是氮沉降的多发区域，有关该区域主要森林植被下土壤氮素转化和调控因素的研究还远不够，因此本项目将针对氮素形态和多酚化合物对不同植被土壤氮素转化的差异性开展分析，研究外援氮和多酚对他们转化、以及对土壤主要养分含量和形态的影响，为深入了解氮沉降对亚热带区域生态系统土壤氮素土壤过程提供理论依据和数据支撑。

2 项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键问题 2.1研究内容：

? 硝态氮和铵态氮对土壤硝化、矿化和固持的影响

通过分析土壤中有机氮矿化、硝态氮还原、铵态氮氧化、硝态氮和铵态氮生物与非生物固持，研究外源氮素对土壤氮过程的影响。 ? 多酚化合物对土壤氮的固持的影响

通过分析土壤中与多酚化合物结合的氮含量，研究多酚化合物对不同土壤类型氮的固持差异性及机理。

? 外加氮素和多酚对土壤主要养分含量及形态的影响

通过分析土壤中主要养分元素，钙、镁、磷、钾、硫、铁、锰、铝的含量和形态变化，研究外加氮素和多酚化合物对其影响的差异性与相互关系。

2.2研究目标：

通过室内培养的方法，选取不同类型森林植被下土壤、不同氮含量土壤、不同质地土壤为研究对象，采用外源施加硝态氮和铵态氮、以及多酚化合物研究土壤氮素转化和其他养分元素与其关系，揭示氮沉降与多酚化合物可能对土壤氮转化与保持、养分平衡与调控影响的机理，为全面、系统的了解和认识氮沉降对亚热带区域生态系统氮素循环产生的影响提供理论支撑。

2.3 拟解决的关键问题：

? 外源氮和多酚对土壤氮素转化、保持影响的土壤差异机理分析。 ? 氮素转化与土壤其他主要养分元素的关系。

3 拟采取的研究方案及可行性分析 3.1 研究方案：

? 土壤采集：在武夷山选择几个不同海拔高度土壤，主要包括高山草甸土、

黄壤、红壤；在三明主要选取格式栲天然林、格式栲人工林、杉木人工林；在南平主要选取不同年龄序列的杉木林，有7年、22年和88年；在建瓯选取不同树种，包括阔叶树、针叶树、混交林。在不同的植被下，同一高度（选中坡）选取三个1m×1m范围的采样点，挖取0-20cm土壤，混匀，提取100kg鲜样，带回。

? 培养处理：土壤样品采集后，风干，过2mm，取200g准备培养，土壤含

水量控制在饱和持水量的50%，培养用广口瓶或塑料杯子，用塑料薄膜封口，定期加水，保持水分含量的稳定，于25培养周期为2个月，分别

于培养后第1，2，3，4，6，8周取样分析、计算。

? 实验设计：设计三种主要的处理方式：不做任何处理的土壤样品（对照，

CK）；土壤样品中添加外源物质，包括硝态氮、铵态氮和多酚化合物各两个水平（分别用NO，NH，PH表示，两个水平分别用1，2表示）；土壤样品经5%(w/v)的HgCl2溶液处理后，再添加外源物质，包括硝态氮、铵态氮和多酚化合物各两个水平（分别用TNO，TNH，TPH表示，两个水平分别用1，2表示），共有处理13个，每个处理三个重复，其中外加氮水平分别是：水平1：50mg N/kg土，水平2：150mg N/kg土；外加多酚化合物分别是：水平1：1mg /kg土，水平2：5mg /kg土。外加物以水溶液的形式加入。

? 分析方法：土壤全碳氮用CN分析仪测定，土壤提取液全氮、硝态氮、

亚硝态氮和铵态氮，磷和硫化物用流动分析仪测，主要养分（钙、镁、铁、锰、铝）含量用原子吸收分光光度计测定，钾用火焰光度计测，有机氮分组参考鲁如坤主编的《土壤农化分析》，主要利用SPSS13.0对实验结果进行统计分析。

3.2技术路线

通过室内培养的方法，选取不同类型森林植被下土壤、不同氮含量土壤、不同质地土壤为研究对象，采用外源施加硝态氮和铵态氮、以及多酚化合物研究土壤氮素转化和其他养分元素与其关系。

不同森林植被下土壤 不同氮含量土壤 不同质地土壤 室内培养 对照处理：土壤直接培养 土壤原样品 土壤经杀菌处理 外源物质

氮素和多酚对不同类型植被下土壤氮转化影响及调控研究 分析土壤中有机氮矿化、硝态氮还原、铵态氮氧化、硝态氮和铵态氮生物与非生物固持，土壤中与多酚化合物结合的氮含量，土壤中钙、镁、磷、钾、硫、铁、锰、铝的含量。 统计分析 结果计算 ? 硝态氮 ? 铵态氮 ? 多酚化合物 土壤样品 3.3可行性分析

? 项目申请者一直从事土壤碳氮循环和全球变化方面的工作，熟悉本领域

的研究动态和发展方向，具有丰富的实验经验，前期工作扎实。 ? 本课题依托福建师范大学地理学省级示范中心的基础实验室，拥有生化

培养箱，原子吸收分光光度计，火焰光度仪，离心机，全温摇床，TOC, CN分析仪、流动分析仪等先进仪器设备，可以满足本课题实验开展和分析需要，保证实验顺利地开展，取得预期成果。

? 各野外土壤采样点是我们团队长期从事研究和观测工作，已积累了大量

的土壤、植被、气候等相关基础数据，对土壤样品的选用和研究实验数据所能发挥的作用有很大保证。

? 项目参与人员科研作风严谨，责任感强，态度认真，参与积极性高。 ? 本项目的研究方案工作量适宜，课题组有足够的人员和时间开展工作，

且每年都有本科生参与实验。

4本项目的特色与创新之处

针对氮沉降可能对亚热带区域生态系统氮素转化、保持在不同植被类型和土

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ro73.html