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稻田甲烷排放模型研究——模型灵敏度分析 总被引:3,自引:0,他引:3
模型方法对区域稻田甲烷排放估计的不确定性主要源于模型参数在区域范围内的误差,这种误差导致的估计不确定性由模型灵敏度决定.采用一种动力学分析与统计分析相结合的方法对稻田甲烷模型CH4MOD进行了参数灵敏度分析,结果表明,稻田水管理方式的灵敏度最高,灵敏度指数为O.64,其次为稻田土壤的砂粒含量参数,灵敏度指数0.50,灵敏度最低的参数是水稻移栽期地上生物量.以模型灵敏度指数为基础,建立了模型估计值不确定性与模型参数区域化误差间的数量关系,利用这一量化关系得出我国2000年稻田甲烷排放的不确定性范围为3.09~10.61Tg.此外,模型灵敏度参数的大小也反映了模型要素对稻田甲烷排放影响的大小,因而分析的结果对于采取合理措施减少稻田甲烷排放具有指导意义. 相似文献
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设计了一套适合于FACE(free-air CO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2浓度廓线测定方法,并将其应用于田间实验.在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田,对FACE和对照麦田以及裸土0~30cm土层的土壤气体CO2浓度廓线进行了观测研究.结果表明,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2浓度廓线研究的要求;在0~30cm土层中,上层土壤气体中的CO2向上垂直扩散要比下层土壤快;在作物旺盛生长期,大气CO2浓度升高200±40μmol·mol-1使0~30cm土层的土壤气体CO2浓度显著提高14%±5%(t检验P<0.001). 相似文献
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开放式空气CO2增高对稻田CH4和N2O排放的影响 总被引:12,自引:3,他引:9
在FACE(free aircarbondioxideenrichment)平台上 ,采用静态暗箱 气相色谱法观测研究了大气CO2 浓度增加对稻田CH4和N2 O排放的影响 .结果表明 ,在 15 0和 2 5 0kgN·hm-2 两种氮肥水平下大气CO2 浓度增加 2 0 0 μmol·mol-1均明显促进水稻生长 ,水稻生物量积累 .大气CO2 浓度增加对 15 0和 2 5 0kgN·hm-2 两种氮肥水平下稻田CH4排放均无显著影响 ,并简要分析了与现有文献报道结果不一致的原因 .大气CO2 浓度增加也未导致 15 0和 2 5 0kgN·hm-2 两种氮肥水平下稻田N2 O排放的明显变化 ,与大多数研究结果一致 . 相似文献
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首先介绍静态暗箱法气相色谱法观测确定陆地生态系统地气CO2净交换通量的基本原理和方法,然后讨论在开放式空气CO2增加(FACE)试验中应用该原理和方法观测研究大气CO2浓度升高对稻田生态系统大气CO2净交换通量的影响.因缺乏必要参数的实际观测值,本文只能根据暗箱观测值计算CO2净交换通量的最小取值NEEmin.NEEmin计算结果表明,在插秧1个月之后的水稻生长期内,大气CO2浓度升高200±40μmol·mol-1使稻田生态系统对大气CO2的净吸收约为对照的3倍.为根据暗箱观测准确确定NEE,还必须在FACE和对照条件下观测水稻植株的暗维持呼吸系数、地上生物量及根冠比动态. 相似文献
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简要综述了近年来国内外在大气CO2浓度增加对微量气体交换影响方面的研究进展.首先介绍了有关大气CO2浓度增加的研究技术和方法,比较了目前两种常用技术开顶箱(OTC)和开放式空气CO2增加(FACE)方法的优缺点,然后着重阐述了用OTC和FACE研究陆地生态系统CH4、N2O、CO2等微量气体的地气交换对大气CO2浓度增加的响应.综合现有的资料表明,大气CO2浓度增加,会促进绿色植物生物量增加,同时改变生物质的C/N比,降低有机质的分解速率,增强了陆地生态系统对大气CO2的固持作用;大气CO2浓度增加会提高产甲烷菌的活性和影响CH4的排放过程,有可能导致湿地生态系统CH4的排放增加;大气CO2浓度增加对N2O排放影响的研究较少,且尚无一致的结论.另外,对于其他微量气体,尚没有相关研究报道.鉴于此,今后应加强大气CO2浓度增加的微量气体地气交换响应研究. 相似文献
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稻麦作物呼吸作用与植株氮含量、生物量和温度的定量关系 总被引:8,自引:0,他引:8
陆地生态系统碳循环是全球变化研究的重要议题之一,准确估算植被的呼吸作用对于客观评价植被在陆地生态系统碳循环中的作用具有重要意义。为探讨作物生长、植株氮含量和环境温度对呼吸作用的综合影响,研究以盆栽为主并与大田试验相结合,基于逐步收割法和静态暗箱-气相色谱技术,于2 0 0 2年和2 0 0 3年冬小麦和水稻生长季原位测定了作物地上部分CO2 排放速率,并同时测定了作物生物量、氮含量和环境温度。试验处理分为常规管理、不同氮肥水平、不同播种期和不同种植密度。研究结果表明:稻麦作物暗呼吸系数(Rd)不是常数,而是正比于植株氮(N )含量,两者的关系可用方程Rd=4 .74 N - 1.4 5 (R2 =0 .85 ,n=12 2 ,p<0 .0 0 1)来定量表述。用方程RD=(4.74 N - 1.4 5 )×Q( T- 2 5) /1 01 0 ×W模拟的作物暗呼吸量(RD)与大田测定结果一致。用国际上著名的作物模拟模型估算的稻麦作物维持性呼吸与用此方程模拟的结果具有可比性,而采用陆地生态系统模型(TEN)估算的结果则远高于本项研究,TEM用于估算农业植被的呼吸作用可能是不适合的。 相似文献
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介绍了农田FACE(free airCO2 enrichment)试验中的NO和NO2 地 气交换观测方法 ,即静态暗箱采样—NO和NO2 化学发光分析法 ,并对观测结果进行了分析讨论 .此观测方法简单、易于操作 ,并可获得可靠的NO和NO2 净交换通量观测结果 .在稻麦轮作农田的旱地阶段 ,无论FACE还是对照处理 ,NO主要表现为地面净排放 ,NO2 主要表现为地面净吸收 .逐日的NO净排放不依赖于土壤温度 ,但却与土壤含水量呈线性负相关 (R2 =0 .82 ,P <0 .0 0 1) .NO2 净吸收具有明显的季节变化特征 ,逐日的净吸收通量随土壤温度和土壤含水量的变化可分别用抛物线方程拟合 (温度 :R2 =0 .74 ,P <0 .0 0 1;含水量 :R2 =0 .6 9,P <0 .0 0 1) .大气CO2 浓度升高 2 0 0± 4 0 μmol·mol-1使NO净排放减弱 19% (t 检验P =0 .0 96 ) ,NO2 净吸收减弱 10 % (t 检验P =0 .2 6 ) ,这主要是植物生长受到促进的缘故 . 相似文献
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稻田甲烷排放模型研究——模型的验证 总被引:5,自引:2,他引:3
模型的有效性检验是模型应用于估计区域尺度稻田甲烷排放量的基本前提 ,尤其是针对多种不同的土壤、气候以及农业管理方式等可能影响稻田甲烷排放的环境条件下的模型检验。利用覆盖全国主要水稻产区的 94个甲烷排放观测案例对稻田甲烷排放模型 (CH4 MOD)进行了验证。这些观测区域分布范围北至北京 (4 0°30′N,116°2 5′E) ,南至广州 (2 3°0 8′N,113°2 0′E) ,东起杭州 (30°19′N,12 0°12′E) ,西到四川的土主 (2 9°4 0′N,10 3°5 0′E)。既有双季稻 ,也有单季稻 ,稻田灌溉及施肥方式也多种多样 ,对我国水稻生产具有较广泛的代表性。观测获得的稻田甲烷排放季节总量从 3.1kg C/hm2到 76 1.7kg C/hm2 ,平均值为199.4 (± 187.3) kg C/hm2 ;相应的模拟值分别为 13.9、82 4 .3和 2 2 4 .6 (± 187.0 ) kg C/hm2。模拟值与实测值的线性相关系数(r2 )为 0 .84 (n=94 ,p<0 .0 0 1)。CH4 MOD模型能够通过较少的输入参数有效地模拟我国主要农作方式下的稻田甲烷排放 相似文献