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1.
川中丘陵区冬灌田甲烷和氧化亚氮排放研究   总被引:15,自引:4,他引:11       下载免费PDF全文
采用静态暗箱/气相色谱法对川中丘陵区冬灌田CH4和N2O排放特征进行连续一年的田间原位测定.结果表明,种植水稻区(种植区)在水稻生长季平均CH4排放速率为22.76±2.76 mg·m-2·h-1,休闲期平均为1.43±0.20 mg·m-2·h-1,全年平均为9.64±1.17 mg·m-2·h-1;全年CH4排放主要集中在水稻生长季,其累计CH4排放量占全年总CH4排放量的91.2%未种植水稻区(对照区) 全年CH4平均排放速率为2.03±0.18 mg·m-2·h-1,水稻生长季CH4排放量占全年总排放量的86.2%.N2O的排放在稻田落干时呈现脉冲排放.在水稻生长季,对照区CH4和N2O的季节排放速率分别为4.53±0.38mg·m-2·h-1和32.01±5.02 μg·m-2·h-1,而种植区则分别为22.76±2.76 mg·m-2·h-1和73.04±5.03 μg·m-2·h-1,植株参与导致CH4和N2O排放速率分别增加302%和128%.CH4和N2O的排放随土水分条件的变化呈互为消长关系.在冬灌田中,即使考虑500年的时间尺度,全年N2O排放产生的全球增温潜势也只有CH4的7.9%,与CH4相比,冬灌田排放的N2O所产生的温室效应很小.  相似文献
2.
中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
 农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,占全球陆地面积的10.5%,其CO2排放量占人为温室气体排放量的21%~25%;由于农田生态系统 受到强烈的人为干扰,因此农田生态系统土壤呼吸作用及其影响因素对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要的意义。中国是个有悠久历史的 农业大国,不仅为农田土壤作用的研究提供了天然的实验室, 而且中国农田土壤呼吸作用的研究对全球的碳循环研究及碳收支准确评估具有非 常重要的示范与指导意义。该文综述了近10年来中国农田生态系统土壤呼吸作用研究进展,指出水热因子、作物生物学特性和农业管理活动是 造成中国农田生态系统土壤呼吸作用时空变异 的主要因素;作物根系呼吸作用占土壤作用的比例在13%~77.2%之间,存在极大的不确定性;合 理施肥、秸秆还田和免耕有助于农田生态系统土壤呼吸作用减排和固碳。指出了中国农田生态系统土壤呼吸作用拟重点加强不同区域典型农田 生态系统土壤呼吸作用的比较、空间异质性、影响因素模拟及减排对策等方面的研究。  相似文献
3.
川中丘陵区水稻田土壤呼吸及其影响因素   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
 基于川中丘陵区2003年4~9月水稻田土壤呼吸、土壤温度和水稻(Oryza sativa)生物量的测定,研究了水稻田土壤呼吸日变化和季节变化特征以及影响稻田土壤呼吸的主要因素。结果表明,水稻田土壤CO2排放通量的日变化为单峰型,其最小值和最大值分别出现在当地时间 7∶00和15∶00;在水稻生长期内,稻田土壤CO2排放通量在18.00~269.69 mg·m-2·h-1之间波动,平均排放通量为121.76 mg·m-2·h-1。在日的时间尺度上,水稻田土壤CO2排放通量与5 cm土壤温度存在显著的指数函数关系;而从整个生长期时间尺度上看,水稻田土壤CO2的排放通量主要受到5 cm土壤温度和水稻地下生物量的影响。在水稻生长初期,水稻地下生物量与稻田土壤CO2排放通量之间存在着显著的相关关系;水稻拔节中后期到成熟期,土壤温度则是制约稻田土壤CO2排放的关键因素。CO2排放通量与稻田地表水层深度的相关关系不显著。  相似文献
4.
土壤呼吸作用时空动态变化及其影响 机制研究与展望   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
  测定不同陆地生态系统土壤呼吸速率及其时空波动, 阐明其影响因子, 对于全球碳素平衡预算和全球变化潜在效应估计是最为基本的数据。然而, 有关土壤呼吸作用变异性及其影响因素的知识仍存在局限性, 一些关键的过程和机制还有待阐明。该文综述了近年来土壤呼吸作用时空动态规律、影响机制和模拟方面的研究进展, 指出环境因子和生物因子共同驱动着土壤呼吸作用的时间动态变化; 土壤呼吸作用在不同时间尺度上还具有明显的空间异质性, 这主要是植被覆盖、根系分布、主要的环境因素和土壤特性空间分布的异质性造成的。生物因子是影响土壤呼吸作用时空动态变化的主要因素之一。然而, 目前所使用的土壤呼吸作用经验模型通常利用土壤温度、土壤湿度或者两者的交互作用模拟土壤呼吸作用动态变化, 但没有考虑生物因子的影响, 这可能会导致明显的偏差和错误。因此, 为了精确估算土壤呼吸作用, 必须解决土壤呼吸作用小尺度上的空间变异性; 加强不同时间尺度上生物要素对土壤呼吸作用动态变化的影响研究; 除了气候因子外, 土壤呼吸作用经验模型应该纳入生物因子等其它影响因素作为变量, 用以提高模型模拟的正确性和准确性。  相似文献
5.
川中丘陵区旱地小麦生态系统CO2、N2O和CH4排放特征   总被引:11,自引:0,他引:11  
利用静态箱/气相色谱法观测川中丘陵旱地小麦生态系统CO2、N2O和CH4的排放通量.结果表明,旱地小麦CO2、N2O和CH4排放具有明显的日变化和季节变化特征.在小麦的整个生长季中,常规、无氮、空白、裸地等实验处理的CO2、N2O和CH4的排放通量具有显著差异.CO2排放通量表现为常规>空白>裸地,CO2日最高排放值在每日1300~1500时出现,最低排放值出现在凌晨300~600,且作物的不同生长季CO2排放通量具有一定的差异.在小麦生长季中,N2O通量排放呈递增趋势,N2O排放通量表现为常规>空白>裸地.旱地小麦CH4通量排放和温度、湿度等环境因子不具有显著的相关性,排放无规律.  相似文献
6.
基于4月底到9月底东北地区玉米农田土壤呼吸作用全生长季的观测,阐明了土壤呼吸作用的空间异质性特征,综合分析了水热因子、土壤性质、根系生物量及其测定位置对土壤呼吸作用空间异质性的影响,并对生长季中根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了估算。结果表明,在植株尺度上,土壤呼吸作用存在着明显的空间异质性,较高的土壤呼吸速率通常出现在靠近玉米植株的地方。根系生物量的分布格局是影响土壤呼吸作用空间异质性的关键因素。在空间尺度上,土壤呼吸作用与根系生物量呈显著的线性关系,而土壤湿度、土壤有机质、全氮和碳氮比对土壤呼吸作用空间异质性的影响并不显著。通过建立土壤呼吸作用与玉米根系生物量的回归方程,对根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了间接估算。玉米生长季中,根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例在43.1%~63.6%之间波动,均值为54.5%。  相似文献
7.
土壤呼吸作用普适性评估模型构建的设想   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
土壤呼吸作用是陆地碳循环中的重要组成部分, 其评估的准确性直接影响到陆地碳源/汇的准确评估. 对国内外土壤呼吸作用最新研究成果的综述表明, 目前土壤呼吸作用研究主要集中于时间变异性及其影响因子方面, 没有研究同一生态系统内部及不同类型生态系统土壤呼吸作用的空间变异性及其影响因素; 土壤呼吸作用估算模型大多亦只考虑了水热因子的影响, 没有发展一个适于不同的时间与空间尺度的、耦合水热-生物-土壤养分综合影响的土壤呼吸作用普适性模型. 为此, 本研究从影响土壤呼吸作用的时间和空间异质性方面提出了构建土壤呼吸作用普适性评估模型的思想与基本框架, 以及未来的研究重点, 以增进对土壤呼吸作用的理解, 提高土壤呼吸作用估算的准确性.  相似文献
8.
 基于2005年玉米(Zea mays)生长季土壤呼吸作用及其影响因子的动态观测资料,分析了玉米地土壤呼吸作用的日和季动态及其对土壤温度和生物因子协同作用的响应。结果表明 ,玉米地土壤呼吸作用的日变化为不对称的单峰型,其最小值和最大值分别出现在6∶00~7∶00和13∶00左右;玉米生长季中,土壤呼吸速率波动较大,其均值为3.16 μmolCO2·m-2·s-1,最大值为4.87μmolCO2·m-2·s-1,出现在7月28 日,最小值为1.32μmolCO2·m-2·s-1,出现在5月4日。在土壤呼吸作用日变化中,土壤呼吸速率(SR)与10 cm深度土壤温度(T)呈显著的线性关系:SR=αT+β。在整个生长季节中,玉米净初级生产力(NPP)与直线斜率(α)呈显著正相关,生物量(B)也明显影响直线的截距(β)。基于此,建立了玉米地土壤呼吸作用动态模型SR=(aNPP+b)T+cB2+dB+e。土壤呼吸作用季节变化的大部分(97%)可以由土壤温度、NPP和生物量的季节变化来解释。当仅考虑土壤温度对土壤呼吸作用的影响时,指数方程会过大或过小地估计了土壤呼吸强度。该文的结果强调了生物因子在土壤呼吸作用季节变化中的重要作用,同时指出土壤呼吸作用模型不仅要考虑土壤温度的影响,在生物因子影响土壤呼吸作用的温度敏感性时,还应该把生物因子纳入模型。  相似文献
9.
玉米生长季土壤呼吸的时间变异性及其影响因素   总被引:3,自引:0,他引:3  
基于东北地区玉米生态系统土壤呼吸连续2个生长季的观测,阐明了土壤呼吸日、季节变化特征,综合分析了水热因子、土壤性质、生物量及叶面积指数(LAI)对土壤呼吸的影响。结果表明:玉米地土壤呼吸日变化为不对称的单峰型曲线,最小值和最大值分别出现在6:00-7:00和13:00左右。2005年玉米生长季土壤呼吸速率均值为3.16μmol CO2·m^-2·s^-1,最大值为4.77μmol CO2·m^-2·s^-1,出现在7月28日;最小值为1.31μmol CO2·m^-2·s^-1,出现在5月4日。统计分析表明:土壤温度是玉米生态系统土壤呼吸日变化的驱动因素;土壤温度和土壤水分是影响土壤呼吸季节变化的关键因素,二者可以解释玉米生长季土壤呼吸时间变异的87%;LAI和根系生物量与土壤呼吸速率呈正相关,说明生物因子对土壤呼吸季节变化也有影响;土壤有机质、全氮和碳氮比等土壤理化特性与土壤呼吸速率的关系较弱;玉米生长季追施氮肥明显促进土壤呼吸速率。  相似文献
10.
黑松海防林是山东半岛北部海岸带典型的生态系统类型,对于维护沿海地区生态安全具有重要作用。为了对黑松海防林的天然更新动态和生存状况进行评价和预测,在山东半岛北部黑松海防林内设置3个样地,调查黑松幼龄植株的生长动态和种群数量特征。使用查数轮生枝法确定黑松幼龄植株的年龄,以空间代替时间的方法,探讨黑松幼龄植株的生长动态、年龄结构和空间分布特征;以种群生命表及生存分析理论为基础,编绘黑松幼龄植株的时间生命表,绘制存活曲线。结果表明:(1) 3个样地中幼龄植株高生长、基径生长与年龄均分别呈指数函数、直线和二次函数关系;(2) 3个样地黑松幼龄植株年龄结构存在着明显差异,分别表现为纺锤形、残缺型和金字塔型;(3) 幼龄植株主要集中分布在距最近立木0.3~1.2 m,离立木越近或越远幼龄植株均逐渐减少;(4) 对样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株 生命表和存活曲线的分析表明,随年龄的增加,黑松幼龄植株生命期望值基本上呈递减趋势,黑松幼龄植株种群存活数也随着年龄的增加而降低;样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株种群存活曲线近似于Deevey Ⅱ型,表明2个样地黑松幼龄植株种群处于稳定发展阶段;(5)样地Ⅱ幼龄植株种群结构很不完整,表明该种群属于衰退型,与人为干扰及坡度等有关。  相似文献
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