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甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体通量具有高度时空变化特点,通过野外站点直接测量耗时且费力。为弥补监测方面不足,解析变化环境下反硝化-分解模型(DNDC)模拟值和样地原位观测值之间的对应关系,探讨模型在温室气体预测方面的潜力具有意义。本文选择古尔班通古特沙漠,对氮沉降影响下荒漠土壤CH4和N2O通量进行了模拟估计,并与实测数据进行了对比分析。结果表明：DNDC模型可较好地模拟荒漠土壤N2O通量的变化,模拟值与实测值显著相关(P<0.001);而模型对荒漠土壤CH4吸收量的变化模拟效果不显著,但模拟的年累计吸收量与真实值较为符合。DNDC模型敏感性试验分析表明,随着年平均气温、土壤有机碳(SOC)含量和施氮量的增加,土壤N2O排放量和CH4的吸收量显著增加;年降水量对土壤N2O和CH4通量变化影响不显著;土壤容重与土壤N2O排放量和C... 相似文献
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人类活动影响下淡水沼泽湿地温室气体排放变化 总被引：25，自引：5，他引：20
利用静态箱/气相色谱法,研究了三江平原淡水沼泽湿地及垦殖农业利用下CO2、CH4、N2O排放变化。不同类型湿地生长季土壤呼吸速率以季节性积水的小叶章草甸最大,湿地垦殖后土壤呼吸速率明显增大。不同类型沼泽湿地CH4排放在时空两个方面都有明显的变化,与土壤水分条件、植物群落类型和生长状况有密切关系。沼泽湿地及垦殖后农田土壤在植物生长季都为N2O的源,常年积水沼泽湿地在植物生长季N2O排放通量值较小,而土壤水分常年处于非饱和的草甸灌丛土壤N2O排放相对较高,垦殖后农田土壤N2O排放通量最大,沼泽湿地土壤N2O排放通量与土壤温度呈正相关关系,而垦殖后农田土壤不显著。 相似文献
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N2O是一种重要的温室气体,土壤是全球N2O的重要排放源。通过测定土壤源N2O中N、O同位素值,可以有效识别N2O的来源途径。本文采集了南极法尔兹半岛两个地点的海豹粪土（HS和GS）、阿德雷岛两个地点的企鹅粪土(AB和AF)以及东南极的帝企鹅粪土(DQ和DQT),在室内对所采集的样品分别在有氧和厌氧条件下进行冻融培养实验。结果表明：土壤在厌氧条件下比有氧条件下排放了更多的N2O。土壤排放的N2O与当地大气N2O相比普遍贫15N和18O。除DQT和HS外, δ15N和δ18O在有氧和厌氧培养下均呈现很好的正相关性。N2O排放量下降的同时伴随着培养瓶内剩余N2O中δ15N和δ18O 值的增加,证实N2O还原为N2的过程会引起重同位素富集。高的水分含量有利于土壤反硝化作用的进行,使释放的N2O气体富集重同位素;pH值也会影响N2O的同位素组成,低pH会引起δ15N值增加。 相似文献
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胶州湾河口湿地秋冬季N2O气体排放通量特征 总被引：6，自引：0，他引：6
2009年9月~2010年2月,利用静态箱-气相色谱法对秋冬季胶州湾大沽河口受潮汐影响的芦苇(Phragmites australis)湿地和潮上带常年无积水杂草湿地N2O排放通量特征进行了研究。研究表明:两类湿地N2O排放和吸收具有明显的昼夜变化规律。白天N2O排放高峰出现在12时左右,夜间高峰出现在21时左右,最低值出现在凌晨6时左右。芦苇湿地和杂草湿地秋冬季的最高值分别为151.1 μg/(m2·h)、29.3 μg/(m2·h),最低值分别为-128.9 μg/(m2·h)、-21.5μg/(m2·h)。芦苇湿地秋冬季夜间N2O排放量高于白天,分别是白天的1.54倍和2.09倍;杂草湿地秋季N2O排放通量白天高于夜间,冬季则夜间高于白天且以吸收为主。在对芦苇湿地和杂草湿地进行监测的6个月份中11月排放量最高,排放量分别为42.42 mg/m2、6.89 mg/m2,芦苇湿地N2O排放量普遍高于杂草湿地。芦苇湿地秋、冬季的排放通量分别为56.32 mg/m2、63.38 mg/m2,杂草湿地秋、冬季的排放通量分别为10.45 mg/m2、3.08 mg/m2,芦苇湿地高于杂草湿地,分别是杂草湿地的5.39倍、20.58倍,主要是两类湿地不同的水文特征和不同的植被种类造成的。杂草湿地秋冬季N2O排放通量与5 cm地温、10 cm地温呈显著相关关系(P<0.05),芦苇湿地则相关不显著,主要原因是芦苇湿地N2O排放量除了受温度影响,由潮汐引起的干湿交替过程也在很大程度上影响N2O排放和吸收。胶州湾大沽河河口受潮汐影响芦苇湿地和常年无积水的杂草湿地秋冬季均为大气N2O的"源"。 相似文献
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大兴安岭多年冻土区森林土壤温室气体通量 总被引：1，自引：0，他引：1
多年冻土温室气体排放对全球气候变化有重要影响。采用静态暗箱—气相色谱法,于2016—2017年生长季（5—9月）,对大兴安岭多年冻土区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）通量进行野外原位观测,对比分析温室气体通量的动态变化特征及其关键影响因子。结果表明：3种林型土壤CO2通量范围为65.88~883.59 mg·m-2·h-1;CH4通量范围为-93.29~-2.82 μg·m-2·h-1;N2O通量范围为-5.31~45.22 μg·m-2·h-1。整个生长季兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤均表现为CO2、N2O的排放源、CH4的吸收汇,土壤CO2和CH4通量在不同林型和年际间差异显著。3种林型土壤CO2通量与5 cm、10 cm和15 cm土壤温度呈极显著正相关（P < 0.01）;CH4通量受土壤含水量和10 cm、15 cm土壤温度的影响较大（P < 0.05）;兴安落叶松林和樟子松林土壤N2O通量与气温呈显著正相关（P < 0.05）,而白桦林土壤N2O则与15 cm土壤温度呈显著负相关（P < 0.05）。基于100 a时间尺度计算温室气体全球综合增温潜势,3种林型土壤温室气体的排放对气候变暖具有正反馈作用。 相似文献
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利用涡度相关法研究青海湖高寒湿地生态系统2015-2016年生长季CH4通量。结果显示：生长季CH4通量表现为白天排放、夜间微弱吸收或排放的日变化特征,其中2015年CH4通量日平均值为56.67 mg·m-2,2016年CH4通量日平均值为35.92 mg·m-2。7月和8月排放量最大,生长季前期和后期排放较弱,2015年最大排放量出现在7月,为3.76 g·m-2,2016最大排放量出现在8月,为1.67 g·m-2。温度、电导率、土壤体积含水量与CH4通量显著相关,气温和CH4通量线性正相关。生态系统总初级生产力和呼吸及水热通量与CH4通量也存在显著的相关关系,其中生态系统总初级生产力和呼吸是影响甲烷动态变化的主要因子。 相似文献
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2008和2009年夏在北极新奥尔松地区（Ny-Ålesund）不同苔原区域（鸟类保护区、海滩苔原、矿区、人类活动区等）监测CO2、CH4和N2O近地面浓度的时空变化并分析其可能的影响因素。2008年7月25日-8月13日和2009年7月13-26日,在不同观测区域设置常规和非常规采样点采集气体样品共239瓶并妥善保存。实验室内使用气相色谱（GC）测定准确真空瓶中温室气体（CO2、CH4和N2O）的浓度。鸟类保护区的日变化中,2008年鸟类保护区CO2和N2O日变化浓度均大于2009年约30 ppm和25 ppb。2008年海滩苔原CO2浓度均高于2009年约30 ppm;N2O浓度低于2009年11 ppb;2008年鸟类保护区CH4浓度低于2009年,而海滩苔原2008年浓度高于2009年,差值均约为0.7 ppm。这些年际变化可能由环境条件（天气变化等）和地表覆盖情况的变化引起。高海鸟活动区（HB）CO2浓度低于海鸟活动较少的区域（MB 和 LB）;鸟类保护区CO2浓度低于海滩苔原,N2O浓度高于海滩苔原,主要原因是海鸟活动和鸟粪增加了土壤营养元素,影响苔藓植被发育的情况并改变上垫面状况。综合不同苔原区域：新奥尔松地区CO2和CH4浓度高于ZEP (Zeppelin Station)监测平均浓度,地表向大气输送CO2和CH4;而N2O低于ZEP监测的平均浓度,地表从大气吸收N2O。不同区域影响因素不同：鸟类保护区、海滩苔原和鸟岛主要是受到海鸟活动影响;矿区主要是受水分和土壤基质影响;站区和机场受到人类活动影响但并不明显,总的来说直接原因是由于地表覆盖情况以及地形不同引起。 相似文献
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土壤呼吸不仅是反映土壤生物活性的重要指标,也是全球碳循环研究中备受关注的热点问题。在地处典型干旱区的石羊河下游,以流动沙丘和去除土壤结皮人工梭梭林为对照,采用LI-8100土壤碳通量监测系统研究了栽植约40 a、30 a、10 a和5 a的人工梭梭林生长季和非生长季的土壤呼吸日变化,并分析了土壤水分和温度对土壤呼吸的影响。结果表明：（1）不同林龄梭梭林生长季和非生长季土壤呼吸速率的日变化均为明显的单峰曲线,且呈现出一定的波动性,日最大排放速率出现在12:00～14:00时,最小值出现在8:00时左右。（2）梭梭林营造和去结皮处理显著提高了沙漠土壤呼吸速率,而且不同林龄土壤呼吸速率大体上随着种植年限的增加而递增,表现为MC >40 a>30 a>10 a>MS >5 a,非生长季表现为MC >40 a>10 a>5 a>30 a>MS。（3）不同林龄梭梭林土壤呼吸速率均具有明显的季节变化特征,生长季（8 月）的土壤呼吸作用明显强于非生长季（1月）。（4）相关性分析表明,生长季和非生长季土壤呼吸均与0～5 cm土壤水分显著相关,且均呈二次曲线关系,分别为Y =-0.205 8X 2+0.946 5X-0.316 6（R 2 =0.506 2,P= 0.041 7）和Y= 0.118 7 X 2+0.156 3X+0.118 8（R 2=0.675 7,P =0.001 1）;但与10 cm土壤温度的相关性不显著,土壤水分是影响人工梭梭林土壤呼吸的关键因素。该研究进一步证明了人工梭梭林的营造有效改善了沙漠土壤的生物活性,提高了土壤碳通量水平,以土壤结皮破坏为基本特征的人工梭梭林退化和沙漠化必然在短期内加剧碳排放。因此,需要在沙漠地区合理营造人工林,并在造林和林业管理过程中注意保护土壤结皮,以减少CO2排放。 相似文献
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博台线作为中国区域发展均衡线的佐证分析——以城市温室气体排放为例 总被引：1，自引：1，他引：0
国际政治经济形势正在发生深刻变化,实现区域协调均衡发展对于形成以国内大循环为主的新发展格局至关重要。方创琳于2020年2月提出垂直于胡焕庸线的博台线可以表征中国区域发展的均衡格局。本文通过对中国338个地级市的温室气体排放水平进行分析,旨在论证博台线作为中国区域发展均衡线的合理性和可能性。结果显示：① 2015年二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）和含氟温室气体总量以博台线为界呈南北对称的空间分布格局,且博台线两侧各类温室气体的排放强度和人均排放量分布基本均衡,各产业部门CO2排放强度和人均排放量的区域差异均较小;② 博台线西南半壁和东北半壁内各类温室气体排放在GDP和人口维度上总体呈均衡分布态势,且各部门CO2排放强度和人均排放量的空间分布也较为均衡。总体而言,博台线两侧表征人类活动强度的温室气体排放水平较为均衡,一定程度上反映出其作为中国区域发展战略均衡线的科学性与合理性。 相似文献
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中国能源领域温室气体排放现状及减排对策研究 总被引：23，自引：5，他引：18
自工业革命以来,随着化石燃料的广泛应用,能源领域的温室气体排放逐渐成为其主要的人为排放源,能源、环境和经济发展之间的矛盾也日益成为各国政府共同关注的焦点。如何有效地进行能源活动中温室气体的减排已经成为涉及环境、经济、政治、外交等多方面的全球性科学问题。文章对中国能源开发利用现状和主要温室气体二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)能源排放源进行了简要分析,并对适合中国国情的温室气体减排与能源可持续开发与利用"双赢",实现"发展型减排"的有效途径进行了初步的探讨。 相似文献
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为探索湿地水位变化与土壤气体排放之间的关系,对黄河中游芦苇湿地进行了半注水和满注水样地处理后的动态监测,对比了7 d水位变化过程中土壤气体排放差异。结果表明：注水造成了土壤CO2排放速率的显著差异;随土壤温度上升,H2O、CO2、H2S排放速率都有上升趋势（满注水样地的H2O除外）;半注水和满注水造成的影响,H2O排放速率表现为趋同-异步-消失的特征,在注水前期（63.73 h）半注水和满注水差异基本一致,后期差异较大,直至125.64 h后注水的影响才消失,总体分别造成H2O排放总量76.3%和31.3%的增加;CO2排放速率表现为异步-趋同的特征,注水初期环境的改变造成CO2排放的一致减少,37.69~68.66 h二者出现明显差异,68.66~125.64 h水位虽然恢复,但差异仍然存在,注水分别造成CO2排放总量50.1%和43.2%的减少;H2S排放速率表现为无变化-异步-无变化的特征,总体造成H2S排放总量42.3%和32.3%的增加。研究追踪了水位上升后土壤H2O、CO2和H2S排放速率变化的动态过程,其影响具有异步性和持续性的特点,CO2排放速率表现出较长的响应周期。研究结果对于河流湿地生态功能研究具有重要意义,湿地土壤气体排放对水位变化的响应滞后意味着对湿地生态功能的重要影响,其波动过程需要更长时段的精准研究。 相似文献
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模拟增雨对荒漠土壤古菌多样性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨生长季增雨对荒漠土壤中古菌群落结构的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量,设计了模拟增雨试验,包括对照、2个增雨时段（生长季前期与后期）、每个时段2个增雨梯度（50%与100%）共计5种处理。增雨后提取荒漠土壤总DNA,对古菌群落编码16S rRNA基因的V4区进行Hiseq测序,分析古菌群落丰度、多样性及结构组成等。结果表明：该地区荒漠土壤中古菌群落均以奇古菌门（Thaumarchaeota）和广古菌门（Euryarchaeota）为优势菌群。NMDS和3种非相似性分析（MRPP、ANOSIM和Adonis）表明,生长季前期增雨未显著改变古菌的群落结构,生长季后期增雨显著改变了古菌的群落结构,当生长季后期增雨量达到100%时,古菌丰富度和多样性显著降低。与氨氧化过程密切相关的奇古菌门（Thaumarchaeota）相对丰度在生长季后期100%增雨条件下显著增加,将促进荒漠土壤的硝化过程。Mantel检验发现荒漠土壤古菌群落结构受土壤湿度、土壤温度、土壤硝态氮含量的影响。未来全球变化背景下降水格局变化将会对荒漠土壤古菌群落结构产生影响,并可能影响氮循环过程。 相似文献
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放牧及围封是引起沙质草地生态系统变化的重要因素。对科尔沁地区放牧和围封不同年限的沙质草地进行土壤呼吸动态测定与分析,结果表明:(1)植物生长初期土壤呼吸速率日平均值,围封样地的显著大于放牧样地的(p<0.05);植物生长末期土壤呼吸速率日平均值,放牧样地的显著大于围封样地的(p<0.05)。围封17年和围封22年样地的土壤呼吸速率日平均值相比较,7月上旬之前,围封17年样地的较围封22年样地的大,而7月中旬以后,围封22年样地的较围封17年样地的大,且差异均显著(p<0.05)。(2)土壤呼吸速率的季节动态对放牧和围封的响应过程相似,但围封引起的变异相对较小;土壤呼吸速率季节平均值,围封22年样地的显著大于围封17年的(p<0.05)和放牧的(p<0.01),围封17年样地的大于放牧的(p>0.05),故围封可以增强土壤CO2的排放,且在一定的时间内,土壤CO2的排放速率与围封时间正相关。(3)土壤温度和土壤体积含水率可解释土壤呼吸速率的变异从大到小依次为放牧(58%)>围封22年(39%)>围封17年(28%)。 相似文献
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利用静态暗箱法分析生物结皮对内蒙古典型油蒿沙地灌丛草地土壤呼吸变化特征及水热敏感性影响。结果表明:生物结皮(BSC)与裸地(BG)土壤呼吸速率表现出类似的季节变化动态,BSC土壤呼吸年内变异系数约66.6%~81.7%,高于同期BG的50.9%~76.5%,其年际变异(22.4%)远大于BG(8.0%);BSC生长季土壤呼吸总量约126.88~186.07 gC/m2,显著高于BG(91.22~100.90 gC/m2)(p<0.05);BSC土壤呼吸对表层土壤水分变化的响应较BG更敏感,两个年份生长季BSC与BG表层0~10 cm土壤含水量变化分别能够解释土壤呼吸变异的81.3%,53.2%,57.8%以及55.4%。 相似文献
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对中亚热带山区天然常绿阔叶林、次生常绿阔叶林、人工林(针叶林和阔叶林)、柑橘园和坡耕地等典型土地利用方式土壤CO2排放连续3a定位观测,结果表明:天然林改为其它土地利用方式后,土壤CO2排放量显著减少32%~63%,主要原因为地上凋落物归还量减少,地下细根生物量和周转下降,频繁人为干扰和严重水土流失引起土壤有机碳库数量和质量大幅下降。本区天然林改为次生(人工)林,土壤CO2排放量减幅(32%~48%)高出热带平均水平(29%),改为农业用地,土壤CO2排放量减幅(50%~63%)高出全球平均水平(33%)。 相似文献
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湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究 总被引：18，自引：7，他引：11
湿地生态系统是地球上重要的有机碳储库, 湿地植被和土壤碳储量丰富、碳密度高。湿地还是CO2、CH4和N2O等温室气体的源和汇。近百年来,由于土地利用,特别是农业开发和泥炭开采,导致大面积湿地被排干,并排放大量温室气体。多项研究表明湿地保护和恢复能促进碳积累和减少温室气体排放,通过对国内外有关文献的分析,针对近年来科学界普遍关注的湿地生态系统碳储量、碳平衡和土地利用对温室气体排放的影响、湿地与全球气候变化关系等方面的问题进行了初步探讨。 相似文献
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地下水位和土壤含水量对若尔盖木里苔草沼泽甲烷排放通量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在若尔盖湿地国家级自然保护区典型的木里苔草（Carex muliensis）沼泽地中,选择地下水位不同的4个采样点,其植物生长季的平均地下水位分别为距离地表53.94 cm、31.35 cm、11.50 cm和4.74 cm。利用密闭式静态箱定期采集气体样品,并在实验室用Shimadzu GC212A气相色谱仪测定CH4气体浓度,分析了CH4排放通量与地下水位和土壤含水量之间的关系。研究结果表明,地下水位和土壤含水量对CH4排放通量产生明显影响,6～9月观测日中,CH4排放通量随着地下水位的升高而呈指数增加;10～40 cm土层的土壤含水量与CH4排放通量呈现显著正相关（n=36,p<0.05）,而0～10 cm土壤含水量与生长季CH4排放通量不相关（n=12,p>0.05）,逐步线性回归分析表明,20～30 cm土层的土壤含水量是影响CH4排放通量的主要因素（n=12,p<0.01）。 相似文献
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古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国沙漠》2016,(3)
土壤呼吸作为生态系统呼吸的主要贡献者,其贡献率往往超过50%,而干旱区土壤呼吸与生态系统呼吸的比值在季节上的变化尚不明确。利用涡度相关技术与多通道土壤呼吸观测技术,对古尔班通古特沙漠南缘的梭梭(Haloxylon ammodendron)群落生长季CO2通量进行连续观测,探讨了土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献及其在生长季变化特征。结果表明:(1)在整个生长季,生态系统呼吸呈单峰式变化,峰值出现在7月,为0.75g·m~(-2)·d~(-1);最小值出现在3月,为0.09g·m~(-2)·d~(-1);土壤呼吸在5—7月变化不大(0.34~0.51g·m~(-2)·d~(-1)),7月底以后呈逐渐减小的趋势;(2)土壤呼吸与生态系统呼吸的比值(Rsoil/Reco)在整个生长季为0.38~0.98,平均0.67;季节变化上总体呈"U"型,即生长季初期和末期较高,而生长季中期较低;(3)Rsoil/Reco与梭梭同化枝生物量显著负相关(R2=0.458,P0.05),说明随着梭梭同化枝生物量的增加,其对生态系统呼吸的贡献升高,导致了植物生长季中期Rsoil/Reco的下降。 相似文献
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基于主要温室气体（CO2、CH4和N2O）强迫因子和石笋δ18О观测资料（1~2002 年）,分别利用关联性耦合模型和非线性统计-动力学方法,分析温室气体强迫与东亚亚热带季风演变耦合度的时序规律和定量反演模拟温室气体强迫对近2 000 a东亚亚热带季风演变影响的非线性趋势和相对贡献。研究发现：① 温室气体与季风演变耦合度的高低对应季风的强弱变化,即两者耦合作用越强,东亚亚热带季风越强;反之,两者耦合强度越小,东亚亚热带季风越弱;耦合度峰谷值对应季风极强降水和极端干旱时段。② 时序演变规律为：N2O和CO2相互作用与季风演变间耦合效应最强,成为东亚亚热带季风演变的主要驱动力。其次,N2O一次项和CO2非线性项对季风演变起主要的负反馈调节机制。③ 时序演变阶段上有所不同：1~180年,CH4因子对季风演变主要起负反馈调节机制;180~1760年和1760~2002年,对季风演变起主要的驱动和调节机制分别为CO2因子和N2O因子;但1900年后N2O和CO2相互作用与季风演变的耦合驱动效应近百年来明显增强,耦合度在中等-较强（或极强）之间来回波动转换,耦合作用明显增强,在耦合度由较强（或极强）转弱至中等时,东亚亚热带季风也随之减弱。 相似文献
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为了探究施氮对土壤有机质(SOM)的激发效应,本研究在施氮梯度样地(0、4和16 g N m–2 yr–1)上进行了13C标记葡萄糖的原位添加实验,并对土壤CO_2排放量和磷脂脂肪酸(PLFA)含量进行了测定。研究发现施氮降低了土壤CO_2排放、土壤PLFA含量以及土壤真菌细菌比。在0 g N m–2 yr–1样地上葡萄糖添加导致的正向激发效应最强,同时4 g N m–2 yr–1样地释放的葡萄糖来源的碳最多。因此,施氮减少了土壤中SOM转化产生的CO_2,微生物碳的来源由SOM转变为添加的易分解碳。本研究采样早期土壤微生物生物量和群落结构稳定,表明该草原存在"表观激发效应",因此未来研究应着重对微生物功能的多样性进行探讨。 相似文献