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1.
植物生长季退化草毡寒冻雏形土CO2释放特征   总被引:6,自引:0,他引:6  
对中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区退化草毡寒冻雏形土CO2释放的全天候连续观测结果表明,退化草毡寒冻雏形土CO2的释放有明显的日变化和季节动态,日最大释放速率出现于12:00-14:00,最小释放速率出现于6:00-8:00;植物生长季的最大振幅为462.49mg·m^-2·h^-1(8月18日),最小振幅为114.97mg·m^-2·h^-1(5月9日),CO2释放速率白天大于夜晚。不同物候期CO2释放速率亦不同,草盛期>枯黄期>青期。最大日均值为480.76mg·m^-2·h^-1(8月18日),最小日均值为140.77mg·m^-2·h^-1(5月9日)。释放速率与气温、地表温度及土壤5cm地温均呈显著或极显著相关关系,表明温度是决定CO2释放速率季节变化的首要因素。  相似文献   

2.
为探究西辽河平原浅埋滴灌下春玉米田N2O和CO2排放通量日变化特征及其影响因素,并确定1天中最佳观测时间。在春玉米吐丝期,采用静态暗箱-气相色谱法研究大水漫灌(CK)和浅埋滴灌(DG)处理N2O和CO2日排放动态变化特征,并分析其与土壤温度和湿度相关性。结果表明,在浅埋滴灌和大水漫灌两种灌溉方式下N2O和CO2排放具有明显的日变化特征,日变化趋势与大气温度变化相似,呈单峰型排放曲线,排放峰值均出现在观测当天大气温度达到最高值后2小时左右。大水漫灌N2O和CO2日排放通量均值分别为199.21μg·m-2·h-1、217.77 mg·m-2·h-1;浅埋滴灌N2O和CO2日排放通量均值分别为235.82μg·m-2·h-1、253.54 mg...  相似文献   

3.
草毡寒冻雏形土CO2释放特征   总被引:13,自引:0,他引:13  
研究了植物生长季节海北高寒草甸生态系统高寒嵩草草甸覆被下草毡寒冻雏形土的 CO2 释放速率。其结果表明 :CO2 释放速率有明显的日变化和季节动态。日最大排放速率多出现在 1 4 :0 0~ 1 6:0 0时 ,最小排放速率在 6:0 0~ 8:0 0时。植物生长季日最大振幅为 797.75mg/m2·h,最小振幅 1 97.33mg/m2·h。CO2 排放白天大于夜晚。不同物候期 CO2 释放速率不同 ,其顺序为草盛期 >枯黄期 >返青期。生长季土壤 CO2 释放速率的范围是 4 41 .72 mg/m2 · h± 1 55.2 9mg/m2· h,最大日均值为 681 .0 6mg/m2 · h( 7月 1 6日 ) ,最低值 1 76.65mg/m2 · h ( 6月 1日 )。退化草地土壤 CO2 释放速率明显低于未退化草地 ,生长季平均日均值低 1 37.4 7mg/m2·h。相关分析表明 :土壤 CO2 排放速率与气温、地表温度、土壤5cm、1 0 cm、1 5cm、2 0 cm、30 cm地温均呈显著和极显著相关关系。温度是影响土壤 CO2 释放速率的主要因子。  相似文献   

4.
库布齐沙漠东部不同生物结皮发育阶段土壤温室气体通量   总被引:2,自引:0,他引:2  
以流动沙地为对照,采用时空替代法分析库布齐沙漠东部固定沙地上不同发育阶段生物结皮藻类结皮和地衣结皮土壤温室气体通量特征及其与环境因子之间的关系,研究生物结皮发育对荒漠土壤温室气体通量的影响.结果表明: 荒漠土壤CO2排放通量大小为地衣结皮(128.5 mg·m-2·h-1)>藻结皮(70.2 mg·m-2·h-1)>流动沙地(48.2 mg·m-2·h-1),CH4吸收通量大小为地衣结皮(30.4 μg·m-2·h-1)>藻结皮(21.2 μg·m-2·h-1)>流动沙地(18.2 μg·m-2·h-1),N2O排放通量大小为地衣结皮(6.6 μg·m-2·h-1)>藻结皮(5.4 μg·m-2·h-1)>流动沙地(2.5 μg·m-2·h-1).CO2排放具有明显的季节变化,生长季显著大于非生长季;CH4和N2O季节变化差异不显著,前者生长季吸收大于非生长季,后者非生长季排放大于生长季.土壤有机碳和全氮含量、土壤微生物数量均是影响温室气体通量的重要因素,环境水热因子是影响土壤CO2排放的关键因子,但CH4和N2O通量对水热因子的变化不敏感.随着植被恢复和生物结皮发育,荒漠土壤温室气体累积通量的不断增大导致其百年尺度的全球增温潜势亦显著提高,依次为地衣结皮(1135.7 g CO2-e·m-2·a-1)>藻结皮(626.5 g CO2-e·m-2·a-1) >流动沙地(422.7 g CO2-e·m-2·a-1).  相似文献   

5.
川中丘陵区水稻田土壤呼吸及其影响因素   总被引:16,自引:0,他引:16       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   

6.
为研究大兴安岭重度火烧迹地自然恢复后的林分土壤温室气体源汇强度及其影响因素,采用静态箱/气相色谱法,对生长季(6—9月)天然次生林土壤温室气体CO2、CH4、N2O通量进行原位观测.结果表明: 1)生长季内天然次生林土壤为大气CO2、N2O的源,CH4的汇,平均通量分别为575.81 mg·m-2·h-1、17.81 μg·m-2·h-1和-68.69 μg·m-2·h-1;CO2与CH4通量在生长季内表现出明显的双峰变化规律,N2O通量则呈单峰变化,且均在8月达到观测期的最大值.2)土壤温度是影响该区天然次生林土壤温室气体通量的主控因子,土壤湿度和大气湿度在昼夜与季节尺度上与土壤温室气体通量的相关性不同.3)该区天然次生林9:00—12:00时段观测获得的土壤气体通量值经矫正后可代表当日气体通量.研究补充了大兴安岭火烧迹地森林生态系统温室气体通量数据,为该区土壤温室气体源汇的相关研究提供了依据.  相似文献   

7.
喀斯特石漠化地区土壤温室气体的地气交换特征   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用密闭箱-气相色谱法于2006~2007年对黔中喀斯特地区土壤二氧化碳、氧化亚氮和甲烷的释放通量进行原位观测,研究我国南方喀斯特石漠化地区土壤温室气体地气交换特征.结果表明:喀斯特石漠化地区土壤是大气CO2、N2O的释放源,CH4的吸收汇.土壤CO2的释放通量介于450.8±50.8~1281.3±214.7 mg·m-2·h-1在之间,夏秋季节高于冬春季节;N2O的释放通量介于-25.4±4.1~105.8±31.2μg·m-2·h-1之间,在夏季最高,在9月、11月和12月出现土壤对大气N2O的吸收;全年CH4交换通量介于-0.27±0.18~0.81±0.26 mg·m-2·h-1之间,随季节的变化不明显.气候条件对土壤CO2和CH4交换通量的影响较小,土壤水分对N2O释放通量的影响效应在不同的季节不同.相关分析结果显示,土壤N2O和CH4地气交换通量受到土壤硝态氮含量的调控.  相似文献   

8.
2009年9月至2010年4月非淹水期,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区,选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地,设置土壤-植物系统(TC)、剪除植物地上部分(TJ)2个试验处理(分别代表生态系统和土壤呼吸),利用密闭箱-气相色谱法测定了非淹水期鄱阳湖苔草湿地CO2释放通量.结果表明:苔草湿地生态系统呼吸与土壤呼吸均具有明显的季节变化模式,释放速率变化范围分别为89.57~1243.99和75.30~960.94mg CO2·m-2·h-1,土壤呼吸占生态系统呼吸的比例为64%(39%~84%);土壤温度是苔草湿地CO2通量的主要控制因子,可以解释呼吸速率80%以上的变异;生态系统呼吸与土壤呼吸的温度敏感性指数(Q10)分别为3.31和2.75,且冬季的Q10值明显高于春秋季节;土壤水分与CO2释放速率之间未达到显著相关;非淹水期,鄱阳湖苔草湿地是大气CO2的汇,其强度为1717.72 g C·m-2.  相似文献   

9.
开垦对黄河三角洲湿地净生态系统CO2交换的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
近年来, 由于对湿地的不合理利用, 自然湿地被大面积地垦殖为农田, 导致湿地生态系统碳循环的模式发生改变, 从而影响了湿地生态系统碳汇功能。该研究通过涡度相关法, 对山东省东营市黄河三角洲芦苇(Phragmites australis)湿地和开垦多年的棉花(Gossypium spp.)农田的净生态系统CO2交换(NEE)进行了对比观测, 以探讨该地区典型生态系统NEE的变化规律及其影响因子, 揭示开垦对芦苇湿地NEE和碳汇功能的影响。结果表明: 在生长季, 湿地和农田生态系统NEE的日平均值各月均呈明显的“U”型变化曲线, 非生长季NEE的变幅很小。生长季湿地生态系统日最大净吸收值和释放值分别为16.04 g CO2·m-2·d-1(8月17日)和14.95 g CO2·m-2·d-1(8月9日); 农田生态系统日最大净吸收值和释放值分别为18.99 g CO2·m-2·d-1 (8月22日)和12.23 g CO2·m-2·d-1 (7月29日)。生长季白天两个生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)之间呈直角双曲线关系; 非生长季NEE主要受土壤温度(Ts)的影响; 生态系统生长季夜间NEETs和土壤含水量(SWC)的共同影响; 湿地和农田的生态系统呼吸熵(Q10)分别为2.30和3.78。2011年生长季, 黄河三角洲湿地和农田生态系统均表现为CO2的汇, 总净固碳量分别为780.95和647.35 g CO2·m-2, 开垦降低了湿地的碳吸收能力; 而在2011年非生长季, 黄河三角洲湿地和农田生态系统均表现为CO2的源, CO2总释放量分别为181.90和111.55 g CO2·m-2。全年湿地和农田生态系统总净固碳量分别为599.05和535.80 g CO2·m-2。  相似文献   

10.
以晋西黄土区典型的苹果-玉米间作系统为研究对象,设置了双因素三水平水肥耦合试验,分析不同水肥调控措施下玉米灌浆期穗位叶光合生理特性.本试验根据玉米及苹果适宜的水分和养分条件设置9(3×3)个处理(W1F1、W2F1、W3F1、W1F2、W2F2、W3F2、W1F3、W2F3、W3F3),设置的3个灌溉水平为:田间持水量(Fc)的50%(W1)、65%(W2)和85%(W3), 3个施肥量水平为:N 289 kg·hm-2+ P2O5118 kg·hm-2+ K2O 118 kg·hm-2(F1)、N 412.4 kg·hm-2 +P2O5168.8 kg·hm-2 +K2O 168.8 kg·hm-2(F2)、N 537 kg·hm-2 + P2O5 219 kg·hm-2 +K2O 219 kg·hm-2(F3),另设一组无水肥补给的空白对照(CK).结果表明: 不同水肥调控方式对光合指标日变化趋势无明显影响,但水肥补给可提高作物净光合速率(Pn)的峰值,降低作物日水分利用效率(WUE)最大值,延长气孔开放时间,影响胞间CO2浓度(Ci)最低值的出现及维持时间;各处理光合作用的限制因素均为非气孔因素.蒸腾速率(Tr)、气孔导度(gs)均与距树行距离呈极显著负相关(P<0.01),水分利用效率则与距树行距离呈显著正相关(P<0.05);距树行距离平均每增加1 m, Tr可减少0.56~1.41 mmol·m-2·s-1,gs可减少0.028~0.093 mol·m-2·s-1,WUE可增加0.08~1.00 μmol·mmol-1.灌水施肥可以显著提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日均值;降低水分利用效率的日均值;W3F1拥有最高的净光合速率日均值(10.64 μmol·m-2·s-1)、水分利用效率日均值(3.05 μmol·mmol-1)、气孔导度日均值(0.295 mol·m-2·s-1)以及较低的蒸腾速率日均值(4.32 mmol·m-2·s-1).多元回归分析结果显示,在拔节-灌浆期内,灌水总量为1300 m3·hm-2、施肥总量为525 kg·hm-2时,作物净光合速率最大,理论值为10.32 μmol·m-2·s-1.因此,W3F1为最利于间作系统作物光合效率改善的水肥调控模式.  相似文献   

11.
采用静态箱-气相色谱法,对科尔沁半干旱地区典型的沙丘-草甸梯级生态系统中半流动沙丘和草甸湿地的温室气体(CO2、CH4、N2O)通量进行了观测,分析了生长季温室气体的动态变化及其与环境影响因子的关系.结果表明: 生长季半流动沙丘和草甸湿地CH4通量均整体表现为吸收,平均值分别为-52.7和-34.7 μg·m-2·h-1,介于-176.1~49.8 μg·m-2·h-1之间变化,8月22日半流动沙丘CH4吸收值达到生长季最大值;8、9月降雨集中时段内草甸湿地CH4通量表现为持续排放,与半流动沙丘呈明显差异.N2O通量在7月21日达到生长季最大值,半流动沙丘N2O通量的月均值表现为7月>8月>9月>6月>5月.土壤温湿度是影响CO2和CH4通量的关键因子,N2O通量主要受土壤温度的影响.样地土壤温度敏感性(Q10)表现为半流动沙丘(1.009)<草甸湿地(1.474),半流动沙丘土壤受到水分胁迫,导致其温室气体通量对土壤温度变化的敏感性明显低于草甸湿地.  相似文献   

12.
中高纬度地区非生长季温室气体排放对生态系统碳、氮循环具有重要影响,但采伐干扰如何影响森林沼泽非生长季土壤温室气体排放尚不明确.本研究采用静态箱-气相色谱法,观测小兴安岭4种森林沼泽(毛赤杨沼泽、白桦沼泽、落叶松苔草沼泽、落叶松藓类沼泽)不同采伐方式下(对照、择伐45%、皆伐,试验处理已10年)非生长季土壤CO2、CH4、和N2O通量及其相关环境因子(温度、湿度及碳氮含量等),分析采伐干扰对温带森林沼泽非生长季土壤温室气体排放的影响规律及主控因子.结果表明: 采伐干扰10年后,4种森林沼泽土壤CO2、CH4和N2O非生长季平均通量分别在53.08~81.31 mg·m-2·h-1、0.09~3.07 mg·m-2·h-1和4.07~8.83 μg·m-2·h-1,其中,皆伐显著提高毛赤杨沼泽和落叶松藓类沼泽非生长季土壤CO2、CH4和N2O排放量,择伐显著提高白桦沼泽、落叶松藓类沼泽及降低毛赤杨沼泽的CO2排放量,且显著降低4种森林沼泽CH4排放量及落叶松苔草沼泽的N2O排放量;天然森林沼泽非生长季土壤CO2排放受土壤温度、有机碳含量及C/N调控,CH4受土壤温度、有机碳含量调控,N2O受气温、土壤pH调控,采伐增加了CO2排放与气温、土壤含水量及积雪深度的相关性,增加了CH4排放与气温、土壤含水量、C/N的相关性,增加了N2O排放与土壤全氮和C/N的相关性;温带天然森林沼泽非生长季土壤CO2、CH4和N2O的年贡献率分别为33.2%~46.5%、6.3%~9.1%和61.5%~68.3%,皆伐提高了白桦沼泽和落叶松藓类沼泽CO2年贡献率和除落叶松藓类沼泽外其他样地的N2O年贡献率,择伐提高了落叶松苔草沼泽、落叶松藓类沼泽CO2、CH4和N2O年贡献率,但降低了白桦沼泽3种气体年贡献率.温带天然森林沼泽非生长季土壤N2O和CO2的年贡献率相对较大,皆伐使两者年贡献率进一步提高,择伐却较大幅度提高了其CH4的年贡献率.  相似文献   

13.
本试验建立了4组中型实验生态系统,即空白对照系统、许氏平鮋单养系统、栉孔扇贝单养系统和许氏平鮋-栉孔扇贝混养系统,利用静态箱-气相色谱法对各养殖系统水-气界面CO2通量进行观测,并测定养殖水体物理、化学和生物指标.结果表明:试验期间,空白对照系统表现为稳定的对大气CO2的源,平均通量为12.42 mg·m^-2·h^-1.扇贝单养系统在试验前期和中期为CO2的源,后期为CO2的汇,试验期间整体为CO2的源,平均通量为10.95 mg·m^-2·h^-1.许氏平鮋单养系统和许氏平鮋-栉孔扇贝混养系统在试验前期表现为CO2源,实验中后期为CO2的汇,试验期间平均通量分别为-3.53和-10.49 mg·m^-2·h^-1,整体上均为对大气CO2的汇.回归分析结果显示,水体pH是水-气界面CO2通量较好的预测因子,pH=8.25是系统水-气界面碳源/汇功能发生转变的临界值.线性混合模型分析结果显示,水体净初级生产力是影响各系统水-气界面CO2通量的主要因子,表明浮游植物是调控系统水-气界面CO2通量的主要生物内动力.在本试验混养密度条件下的栉孔扇贝能一定程度上促进浮游植物生物量和水体初级生产力,从而增强系统水-气界面CO2的碳汇功能.  相似文献   

14.
作物群体CO2通量和水分利用效率的快速测定   总被引:1,自引:0,他引:1  
In this paper,Eddy Correlation (EC) method was employed to measure the latent heat and CO2 flux density and to calculate Water Use Efficiency (WUE) of winter wheat community in Yucheng district,Shandong Province in 1997.The results showed that the CO2 flux density had an obvious diurnal change,with a maximum about1.5 mg·s-1·m-2,which appeared at about 9:00~10:00 am in general.The WUE of wheat community presented a fall trend from morning to afternoon,and the CO2 flux density and WUE also had an obvious seasonal change,being lower in the early and late growth stages,and higher in the middle growth stage.The ranges of daily mean CO2 flux density and WUE were 0.2~0.9 mg·s-1·m-2 and 5~20 gCO2·kg-1 H2O,respectively.  相似文献   

15.
弄清土地利用和降水变化对林地土壤主要温室气体(CO2、CH4和N2O)排放通量变化的影响, 是准确评估森林土壤温室气体排放能力的重要基础。该研究以常绿落叶阔叶混交林原始林、桦木(Betula luminifera)次生林和马尾松(Pinus massoniana)人工林为对象, 采用静态箱-气相色谱法研究了3种土地利用方式(常绿落叶阔叶混交林原始林、桦木次生林和马尾松人工林)和降水减少处理状况下森林土壤CO2、CH4和N2O通量排放特征, 并探讨了其环境驱动机制。研究结果表明: 原始林土壤CH4吸收通量显著高于次生林和人工林, 次生林CH4吸收通量显著高于人工林土壤。人工林土壤CO2排放通量显著高于原始林和次生林土壤。次生林土壤N2O排放通量高于原始林和人工林, 但三者间差异不显著。降水减半显著抑制了3种不同土地利用方式下林地土壤CH4吸收通量; 降水减半处理对原始林和次生林土壤CO2排放通量均具有显著的促进作用, 而对人工林土壤CO2排放通量具有显著的抑制作用; 降水减半处理促进了原始林和人工林林地土壤N2O排放而抑制了次生林林地土壤N2O排放。原始林和次生林林地土壤CH4吸收通量随土壤温度升高显著增加, CH4吸收通量与土壤温度均呈显著相关关系; 原始林、次生林和人工林土壤CO2和N2O排放通量与土壤温度均呈显著正相关关系; 土壤湿度抑制了次生林和人工林土壤CH4吸收通量, 其CH4吸收通量随土壤湿度增加显著减少; 原始林土壤CO2排放通量与土壤湿度呈显著正相关关系。自然状态下, 原始林土壤N2O排放通量与土壤湿度呈显著正相关关系, 原始林和次生林土壤N2O排放通量与硝态氮含量呈显著相关关系。研究结果表明全球气候变化(如降水变化)和土地利用方式的转变将对北亚热带森林林地土壤温室气体排放通量产生显著的影响。  相似文献   

16.
探讨人工林发育过程中土壤温室气体排放及其机制,可为森林温室气体通量估算提供理论依据.采用室内培养方法研究了黑龙江省帽儿山地区不同林龄(15、30和50年生)红松(Pinus koraiensis)和落叶松(Larix gmelinii)人工林土壤温室气体排放/吸收速率及其调控因素.结果 表明:30年生红松和落叶松人工林...  相似文献   

17.
《植物生态学报》2016,40(10):1049
Aims It is important to study the effects of land use change and reduced precipitation on greenhouse gas fluxes (CO2, CH4 and N2O) of forest soils. Methods The fluxes of CO2, CH4 and N2O and their responses to environmental factors of primary forest soil, secondary forest soil and artificial forest soil under a reduced precipitation regime were explored using the static chamber and gas chromatography methods during the period from January to December in 2014. Important findings Results indicate that CH4 uptake of primary forest soil ((-44.43 ± 8.73) μg C·m-2·h-1) was significantly higher than that of the secondary forest soil ((-21.64 ± 4.86) μg C·m-2·h-1) and the artificial forest soil ((-10.52 ± 2.11) μg C·m-2·h-1). CH4 uptake of the secondary forest soil ((-21.64 ± 4.86) μg C·m-2·h-1) was significantly higher than that of the artificial forest ((-10.52 ± 2.11) μg C·m-2·h-1). CO2 emissions of the artificial forest soil ((106.53 ± 19.33) μg C·m-2·h-1) were significantly higher than that of the primary forest soil ((49.50 ± 8.16) μg C·m-2·h-1) and the secondary forest soil ((63.50 ± 5.35) μg C·m-2·h-1) (p < 0.01). N2O emissions of the secondary forest soil ((1.91 ± 1.22) μg N·m-2·h-1) were higher than that of the primary forest soil ((1.40 ± 0.28) μg N·m-2·h-1) and the artificial forest soil ((1.01 ± 0.86) μg N·m-2·h-1). Reduced precipitation (-50%) had a significant inhibitory effect on CH4 uptake of the artificial forest soil, while it enhanced CO2 emissions of the primary forest soil and the secondary forest soil. Reduced precipitation had a significant inhibitory effect on CO2 emissions of the artificial forest soil and N2O emissions of the secondary forest (p < 0.01). Reduced precipitation promotes N2O emissions of the primary forest soil and the artificial forest soil. CH4 uptake of the primary forest and the secondary forest soil increased significantly with the increase of soil temperature under natural and reduced precipitation. CO2 and N2O emission fluxes of the primary forest soil, secondary forest soil and artificial forest soil were positively correlated with soil temperature (p < 0.05). Soil moisture inhibited CH4 uptake of the secondary forest soil and the artificial forest soil (p < 0.05). CO2 emissions of the primary forest soil were significantly positively correlated with soil moisture (p < 0.05). N2O emissions of primary forest soil and secondary forest soil were significantly correlated with the nitrate nitrogen content (p < 0.05). It was implied that reduced precipitation and land use change would have significant effects on greenhouse gas emissions of subtropical forest soils.  相似文献   

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