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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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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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YE Shu GUO Chuying HAN Jiayin ZHANG Leiming DAI Guanhua WEN Xuefa YU Guirui 《资源与生态学报(英文版)》2019,10(2):127-136
Fluctuations in soil greenhouse gas (GHG) are an important part of the terrestrial ecosystem carbon-nitrogen cycle, but uncertainties remain about the dynamic change and budget assessment of soil GHG flux. Using high frequency and consecutive soil GHG fluxes measured with an automatic dynamic chamber system, we tested the applicability of the current Forest-DNDC model in simulating soil CH4, CO2 and N2O fluxes in a temperate broad-leaved Korean pine forest at Changbai Mountain. The results showed that the Forest-DNDC model reproduced general patterns of environmental variables, however, simulated seasonal variation in soil temperature, snow melt processes and soil moisture partly deviated from measured variables, especially during the non-growing season. The modeled CH4 flux was close to the field measurement and co-varied mainly with soil temperature and snowpack. The modeled soil CO2 flux had the same seasonal trend to that of the observation along with variation in temperature, however, simulated CO2 flux in the growing season was underestimated. The modeled N2O flux attained a peak in summer due to the influence of temperature, which was apparently different from the observed peak of N2O flux in the freeze-thaw period. Meanwhile, both modeled CO2 flux and N2O flux were dampened by rainfall events. Apart from consistent estimation of annual soil CH4 flux, the annual accumulation of CO2 and N2O was underestimated. It is still necessary to further optimize model parameters and processes using long-term high-frequency observation data, especially transference of heat and water in soil and GHG producing mechanism. Continues work will improve modeling, ecosystem carbon-nitrogen budget assessment and estimation of soil GHGs flux from the site to the region. 相似文献
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以南极阿德雷岛苔原沼泽为研究区域,2016年12月至2017年1月南极夏季期间观测研究了温室气体CH_4、CO_2和N_2O通量的变化规律及其对环境因子的响应关系。结果表明:光照条件下干旱苔原沼泽表现为CH_4吸收,通量为(–5.4±4.3)μg CH_4·m~(–2)·h~(–1),半干旱苔原与淹水苔原沼泽表现为净排放;三个类型苔原沼泽观测点均表现为N_2O净吸收,最高吸收通量出现在淹水苔原,为(–2.6±2.4)μg N_2O·m~(–2)·h~(–1);黑暗条件下苔原沼泽一致表现为CH_4和N_2O净排放。光照与土壤水分减少增加了苔原CH_4有氧氧化吸收,同时促进了反硝化作用对N_2O的还原转化。观测期间所有观测点均表现为CO_2的汇,最高CO_2净交换量与光合作用强度都出现在淹水苔原区,分别为(–40.1±17.6)μg CO_2·m~(–2)·h~(–1)和(91.2±26.5) mg CO_2·m~(–2)·h~(–1);而最高苔原沼泽呼吸速率出现在干旱苔原观测点,为(73.1±17.6)μg CO_2·m~(–2)·h~(–1)。夏季适宜的温度、降水条件促进了苔原植被的光合作用,增加了苔原沼泽CO_2吸收量。CO_2、N_2O、CH_4通量随时间变化的相互关系规律不显著(P0.05),但在降水与温度波动下,N_2O与CH_4通量都随CO_2通量呈现相似的波动。三种温室气体与各种环境因子之间的响应关系值得进一步研究;不同光照条件对CH_4、N_2O排放量的估算有重要影响。 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
6.
大气氮沉降可能会影响陆地生态系统的碳通量。本文主要目的是探讨在氮素缺乏的草地生态系统中,氮素添加是否会增加CO2通量。本研究于2008和2009生长季进行,采用静态箱-气相色谱法研究CO2通量对氮沉降增加的响应。结果表明,2年的氮素添加并没有显著影响土壤NH4+含量,NO3-含量只是在2009年生长季后期有所增加。高氮处理增加了CO2通量,而低氮处理在2008年抑制了CO2通量,2009年后期增加了CO2通量。而且氮素添加显著增加了地上生物量和根系的生物量。CO2通量与土壤水分、土壤温度的关系并没有因为氮素的添加而改变,但是氮素添加增加了CO2通量对土壤水分和土壤温度的敏感性。这些结果表明,在未来大气氮沉降增加的背景下,呼伦贝尔草甸草原CO2通量有可能会增加。 相似文献
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The priming effect is well acknowledged in soil systems but the effect of nitrogen (N) fertilization remains elusive. To explore how N modifies the priming effect in soil organic matter (SOM), one in situ experiment with 13C labeled glucose addition (0.4 mg C g-1 soil, 3.4 atom % 13C) was conducted on soil plots fertilized with three gradients of urea (0, 4 and 16 g N m-2 yr-1). After glucose addition, the soil CO2 concentration and phospholipid fatty acid (PLFA) were measured on day 3, 7, 21 and 35. The study found that N fertilization decreased soil CO2, PLFA and the fungi to bacteria ratio. Glucose triggered the strongest positive priming in soil at 0 g N m-2 yr-2, meanwhile N fertilization decreased SOM-derived CO2. Soil at 4 g N m-2 yr-2 released the largest amount of glucose-derived carbon (C), likely due to favorable nutrient stoichiometry between C and N. Stable microbial community biomass and composition during early sampling suggests “apparent priming” in this grassland. This study concludes that N fertilization inhibited soil priming in semi-arid grassland, and shifted microbial utilization of C substrate from SOM to added labile C. Diverse microbial functions might be playing a crucial role in soil priming and requires attention in future N fertilization studies. 相似文献
8.
CO2 emissions to the atmosphere were studied in a fertilized sandy agricultural soil with and without a catch crop sown into the main crop. The catch crop was grown primarily with the purpose to decrease N-leaching but this study also wanted to find out if the catch crop could have an effect in a climate change perspective. Plots with catch crop showed decreased CO2 emissions from the soil. Since previous results have shown that catch crops effectively decrease N-leaching we recommend growing catch crops as an effective measure for helping both the climate and the eutrophication issue. Seasonal variations in CO2 emissions were pronounced with maximum emissions from the fertilized agricultural soil in June and from an adjacent unmanaged grassland in August. From the plot with catch crop emissions decreased in July and August but somewhat increased later in the autumn. Fertilized agricultural soil showed a within-soil CO2 sink after harvest, i.e. within-soil CO2 uptake. Availability of NH4+ or NO3- in the soil seems to influence the within-soil CO2 sink, with NH4+ enforcing the sink while the same amount of NO3- instead increased CO2 emissions. 相似文献
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氮肥对三江平原沼泽土氧化CH4的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
三江平原新鲜沼泽土添加不同量的NH4HCO3后,在25°C下进行了6次连续培养。首次在大气浓度CH4(约1.8 μl/l)中培养时,供试沼泽土氧化大气CH4速率与NH4HCO3的加入量成反比,表明NH4+最初抑制沼泽土氧化大气浓度CH4。第1次用高浓度CH4(约8 000 μl/l)培养沼泽土时,铵态氮抑制供试沼泽土氧化高浓度CH4,但随着培养的继续,铵态氮的抑制作用逐渐减弱,最终转变为促进供试沼泽土氧化高浓度CH4。经过高浓度CH4培养后,添加NH4HCO3的供试沼泽土氧化大气CH4速率上升2.6~5倍,且与NH4HCO3的加入量呈正相关,表明铵态氮肥最初对沼泽土氧化CH4的抑制作用已经转变为促进作用。铵态氮对沼泽土氧化大气浓度CH4和高浓度CH4的抑制作用都是短暂的,其长期作用将是促进沼泽土氧化CH4。 相似文献
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We investigated soil respiration (Rs) dynamics and influencing factors under different nitrogen (N) addition levels (0, 2, 4, 8, 16, 32 g m-2 yr-1) on typical grassland plots in Inner Mongolia. We measured soil respiration, temperature, moisture and nutrients. We found that N addition did not change dynamic characteristics of Rs; daily and seasonal dynamics followed a single peak curve. N addition reduced Rs during the growing season. Rs under N2, N4, N8, N16 and N32 treatments decreased by 24.00%, 21.93%, 23.49%, 30.78% and 28.20% in the growing season, respectively, compared to the N0 treatment. However, Rs in the non-growing season was not different across treatments. Rs was significantly positively correlated with soil temperature and moisture and these two factors accounted for 72%-97% and 74%-82% of variation in Rs, respectively. The soil respiration temperature sensitivity (Q10) was between 2.27 and 4.16 and N addition reduced Q10 except in the N8 treatment. 相似文献
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对南极大气温室气体CO_2(含δ~(13)C-CO_2和δ~(18)O-CO_2)、CH_4和N_2O长期测值进行比较分析。结果表明,南极是全球大气温室气体浓度(CO_2稳定同位素丰度值)随纬度分布变化中的最低(高)区域。南极大气温室气体浓度值变化趋势、年增长率与全球整体上一致,但在具体数值上存在差异。南极CO_2平均年增长率(1958—2014年)为(1.43±0.59)mg·L~(–1)·a~(–1),低于同期赤道(1.51±0.72)mg·L~(–1)·a~(–1),但1980—2014年和2000—2014年年增长率均高于南半球中纬度地区。δ~(13)C-CO_2和δ~(18)O-CO_2丰度趋势揭示了化石燃料排放和全球尺度过程对CO_2的影响,但南极是受影响最小的区域。1983—2014年南极CH_4平均增长率为(6.2±4.9)μg·L~(–1)·a~(–1),低于北半球中纬度(6.5±5.6)μg·L~(–1)·a~(–1)而高于赤道(5.6±5.3)μg·L~(–1)·a~(–1)和南半球中纬度(6.1±4.9)μg·L~(–1)·a~(–1),这与CH_4人为排放增强主要在北半球中纬度地区而显著被OH氧化在赤道和中纬度地区的事实是吻合的。南极N_2O平均年增长率为(0.87±0.15)μg·L~(–1)·a~(–1)(2005—2013年),与南半球中纬度地区接近但低于北半球而高于赤道地区。 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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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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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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中国交通CO2排放时空格局演变及其影响因素——基于2000~2012年30个省（市）面板数据的分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过构建交通CO2排放模型对2000~2012年中国30个省（市）的交通CO2排放时空演变特征进行了分析。并采取“由大到小”逐步回归的建模方式,在传统的固定效应模型（面板数据模型）基础上引入时间固定效应,构建了双向固定效应模型对中国交通CO2排放的社会经济、城市形态、交通发展等方面的影响因素进行研究。结果表明：2000~2012年期间,中国交通CO2排放总量和人均交通CO2排放量分别以9.29%和8.69%的年均增速增长,前者的区域差异呈先增后减趋势,后者的区域差异则首先呈周期性波动,而后一直保持减少趋势。人均GDP和城镇居民家庭人均可支配收入对人均交通CO2排放具有显著的正向效应,表明社会经济发展和居民收入水平提高是交通CO2排放增长的主要驱动因素。城市人口密度对交通CO2排放亦具有显著的正向效应,这意味着未来中国应加强对城市人口密度的规划控制,以避免因人口过度集聚而额外增加产生交通CO2排放。公共交通发展水平对交通CO2排放增长具有显著的负向效应,但小汽车拥有率对交通CO2排放的影响并不显著。 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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利用SCJ-302型降水降尘自动采样器在植物生长季对黄河三角洲滨海湿地的大气氮沉降进行监测,对沉降物中水溶性离子、干、湿沉降氮输入量、铵态氮和硝态氮在总沉降量中的贡献率及月变化动态等分析表明：黄河三角洲植物生长季,大气干、湿沉降中SO42-和NO3-占阴离子总量的92%以上,和Na+和Ca2+占阳离子总量的80%以上,总N沉降量约为2 264.24 mg/m2,且69%集中在降雨量较丰沛的6-8月。其中干沉降氮贡献率约为32.02%,主要集中在春季。N的湿沉降量与降雨量呈显著正线性相关（R2=0.82）,在降雨量丰沛的8月,达到最大值675.64 mg/m2。该地区大气干沉降的氮素形态以硝态氮为主,约占氮素输入量的57.21%,湿沉降中以铵态氮为主,约占氮素输入量的56.51%。植物生长季中,大气沉降中的硝态氮与铵态氮含量对表层10 cm土壤的月平均贡献率分别为约31.38%和20.50%,可见大气氮沉降是黄河三角洲滨海区域土壤主要氮素来源之一。 相似文献
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干旱区盐碱土无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO2通量在土壤CO2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO2通量从土壤CO2通量中分离。结果表明：高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO2通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO2通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO2通量是土壤CO2通量的重要组分,土壤无机CO2通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO2通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO2通量和全球碳循环的理解。 相似文献
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固沙植被区两类结皮斑块土壤呼吸对降雨脉冲的响应 总被引：2，自引：1，他引：1
与降水事件密切相关的土壤水分有效性是荒漠生态系统土壤呼吸的重要驱动因子。研究了固沙植被区以藓类和藻类为主的生物土壤结皮斑块土壤呼吸对模拟降雨(5、10、20 mm)的响应。结果表明:3种降雨量对不同结皮斑块土壤呼吸均有显著的激发作用, 但2种土壤的响应特征不同。藓类结皮斑块土壤呼吸速率在降雨后0.5 h达到最大值, 而藻类结皮斑块土壤在降雨后2 h达到最大值, 其呼吸速率分别是降雨前土壤呼吸速率的43~58、21~25倍,随后, 两类结皮斑块土壤呼吸速率逐渐下降并恢复到降雨前水平。随着降雨量的增加, 藓类结皮斑块土壤最大呼吸速率和平均呼吸速率显著增大, 而藻类结皮斑块土壤则无明显变化; 2种土壤碳释放量均随着降雨量的增大而增加。在相同降雨条件下, 藓类结皮斑块土壤呼吸速率峰值和平均值及碳释放量均显著大于藻类结皮斑块土壤。表明生物土壤结皮和降雨量均对荒漠生态系统土壤呼吸起着重要的调控作用。 相似文献
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为研究生物炭对岩溶区玉米生长、土壤CO2体积分数和排放速率及岩溶作用的影响,通过野外盆栽试验,将蔗渣生物炭分别以土壤质量分数为0%（CK）、0.5%（T1）、1%（T2）、2%（T3）和5%（T4）添加到石灰土中,并栽培玉米。测定玉米生育期中土壤CO2体积分数和排放速率、土壤淋溶水中Ca2+和 质量分数;并测试玉米收割后土壤有机碳质量分数和容重及玉米生物量。结果表明,添加生物炭增加土壤有机碳质量分数,显著降低了土壤容重;2%和5%生物炭添加显著增加了玉米秸秆干重、玉米棒干重和玉米根干重;在玉米苗期,5%生物炭添加显著增加了土壤CO2体积分数和排放速率;在玉米拔节期、抽穗期和成熟期,2%和5%生物炭添加显著增加了土壤CO2体积分数、排放速率以及在此期间收集的土壤淋溶水Ca2+和 质量分数。由此可见,蔗渣生物炭作为岩溶区石灰土改良剂,在一定程度上改良石灰土性质,促进了玉米生长,提高了岩溶区土壤CO2的体积分数和排放速率,加快了岩溶作用。 相似文献