氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N2O排放的影响

土壤中氮形态和氮剂量的有效性是影响土壤氧化亚氮(N₂O)排放的重要因子。为了提高氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N₂O排放的影响,本研究在北京林业大学实验林场,以温带油松林土壤为研究对象,通过野外氮添加控制实验,采用静态箱/气相色谱法分析不同水平(对照,CK:0 kg/(hm2·a); 低氮,LN:50 kg/(hm2·a); 中氮,MN:100 kg/(hm2·a); 高氮,HN:150 kg/(hm2·a))和不同形态(混合态氮,AN:NH₄NO₃; 铵态氮,As:(NH₄)₂SO₄; 硝态氮,Na:NaNO₃)的氮添加对温带油松林土壤N₂O排放通量的影响。结果表明:氮添加处理样地N₂O排放表现出明显的季节性变化特征,排放高峰出现在6—8月,其他季节土壤N₂O排放通量相对较低,最小值出现在1月。不同氮添加处理均促进了土壤N₂O的排放:在不同水平的氮添加下,随着氮添加水平的增加,土壤N₂O排放通量也升高,表现为HN＞MN＞LN＞CK。不同形态的氮输入对N₂O排放的促进作用表现为:AN＞As＞Na,As添加与AN和Na添加没有显著差异(P>0.05),但AN添加与Na添加之间差异显著(P＜0.05)。此外,空气温度、土壤温度和土壤孔隙含水量也可以影响土壤N₂O的排放。年度土壤N₂O排放系数范围是0.34%~0.94%,年均排放系数为0.364%,低于联合国政府间气候变化委员会(IPCC)推荐的默认值。      

温带草原生态系统CO2排放对环境因子变化的响应

 2001年6～9月，在内蒙古地区气候异常干旱的条件下（降水量不到历史正常年份的1/6），利用静态暗箱法分别对锡林河流域草甸草原、羊草草原、大针茅草原等典型温带草原生态系统的CO2排放状况及主要环境因子进行了实地观测，分析它们之间的相关性。结果表明，在草原群落活跃生长期内，CO2排放通量的月变化对气温和地温的响应都不明显；但CO2日变化与气温和地表温度呈显著正相关，与5、10 cm处的地温相关不显著；从 CO2排放的平均值来看，草甸、羊草、大针茅草原样地随降水梯度变化（年降水量递减），CO2的排放通量依次分别由268.7、211.6、181.4 mg·m-2·h-1递减，说明大气降水是影响CO2排放通量变化的重要环境因子。此外，CO2排放通量还与土壤水分、土壤有机质、土壤全氮含量呈正相关关系。     

有机种植对盐碱土壤N2O、CO2排放通量的影响

以黑龙江省大庆市盐碱土壤为研究对象,探讨有机种植对盐碱土主要温室气体(N₂O和CO₂)排放的影响。采用IPCC(1992)的方法对试验结果进行计算及对比,结果表明,相较于常规种植,有机种植的温室气体(N₂O、CO₂)排放通量值较低,说明有机种植对盐碱土旱田的温室气体(N₂O、CO₂)有减排作用。在盐碱土上有机种植大豆、玉米,随着有机种植年限的增加,温室气体(N₂O、CO₂)的排放值略有变化,但差异不显著,且总体的增温潜势依然低于常规种植。而且,有机种植增加了试验区土壤微生物量碳、氮的含量。     

模拟冻融对长白山地区2种温带森林土壤温室气体排放的影响

以长白山地区的硬阔叶林和次生白桦林土壤为研究对象,室内模拟冻融培养,定期检测土壤温室气体的排放通量及排放速率,研究冻融过程中2种林型土壤温室气体排放及相关因素。结果表明:土壤冻融过程中,2种林型土壤上层CO_2、N_2O排放通量均显著高于下层,且2种林型上、下层土壤CO_2排放通量变化趋势相似。2种林型土壤CH_4排放通量均为下层显著高于上层,且同一林型上、下层土壤CH_4排放通量变化趋势相似。随冻融交替的进行,2种林型土壤中可溶性有机碳(DOC)含量与CO_2排放通量呈极显著正相关,随冻融期土壤中DOC含量的增加,土壤中CO_2排放通量也随之增加。在冻融交替中,2种林型土壤NH-4~+-N含量与N_2O排放通量呈极显著的正相关,随冻融期土壤NH_4~+-N含量的增加,土壤N_2O排放通量也随之增加。     

不同添加剂对牛粪CO2和CH4排放的影响

[目的]针对禽畜粪便温室气体排放问题,通过添加改良剂等措施从而达到减少温室气体的排放.[方法]以牛粪和牛尿为原料,开展了为期30 d的室内模拟储存试验,监测了牛粪储存期间CO2和CH4排放的动态变化,研究了2％硫酸锌、1％氢氧化镁+4％磷酸、10％氯化钙和1％沸石对牛粪CO2和CH4排放的影响.[结果]单施粪尿处理CK...     

城市园林绿地土壤CO2 排放通量的研究

采用静态箱—红外分析仪法测定了西南大学8块典型园林绿地的土壤CO2 排放通量,8块研究点的植被分别为:结缕草(G1)、金叶女贞(G2)、结缕草(G3)、结缕草(G4)、麦冬(G5)、结缕草(G6)、三叶草(G7)、竹林(G8).结果表明:G1-G8的土壤CO2 排放通量均呈明显的季节变化,夏季最大,春秋季次之,冬季最小;在累积监测355d的时间内,G6的累积排放量最高,为11116kg/hm2,G2的累积排放量最低,为3853kg/hm2;G3,G7和G8的CO2 排放通量与土壤含水率呈显著相关(p<0.05),而其他绿地中则无明显关系;CO2 排放通量与5cm 土温(T5)的相关性均达到极显著水平(p<0.01),可解释CO2 排放通量变化的70.0%~86.2%,G1-G8的温度敏感性(Q10)在1.94~2.53之间;生长年限对CO2 排放量的大小影响不显著.     

小兴安岭不同沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态箱-气相色谱法连续两个生长季(2007—2008年)对小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦(Betula ovalifolia)-修氏苔草灌木沼泽CO_2、CH_4和N_2O的排放通量进行野外原位观测。结果表明,除2008年灌木沼泽为N_2O的弱汇外,其他均为温室气体的排放源。除苔草沼泽生长季初期,CH_4与N_2O具显著负相关外,CO_2与CH_4、CO_2与N_2O及CH_4与N_2O均呈正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同季节而定。     

造林与间伐对东北温带弃耕地土壤温室气体排放的长期影响

采用静态箱-气象色谱法,测定不同间伐强度温带弃耕地落叶松人工林(未间伐为对照、轻度间伐强度为25%、重度间伐强度为50%,林龄50年及间伐已20年)及相应立地上农田的土壤温室气体(CO₂、CH₄和N₂O)排放年通量与相关环境因子(土壤温度、湿度及养分含量等),揭示造林与间伐对弃耕地土壤温室气体排放的影响规律,以便为定量评价退耕还林工程实施效果提供依据。结果表明:1)土壤CO₂年均排放通量(149.44~204.82 mg/(m2·h))呈现未间伐>农田>轻度间伐>重度间伐的变化趋势,未间伐较农田提高11.6%,轻、重度间伐较农田降低11.4%~18.6%,较未间伐显著降低20.6%~27.0%;2)土壤CH₄吸收通量(-0.027~-0.033 mg/(m2·h))呈现重度间伐>未间伐=农田>轻度间伐变化趋势,未间伐与农田相同,轻度间伐较农田降低12.9%,重度间伐较农田提高6.5%;3)土壤N₂O排放通量(0.025~0.037 mg/(m2·h))呈现农田>重度间伐>轻度间伐>未间伐的变化趋势,未间伐较农田降低32.4%,轻、重度间伐较农田降低24.3%~29.7%;4)温带弃耕地造林与间伐经营并未改变土壤CO₂、CH₄、N₂O排放通量与气温和土壤温度的相关性,但改变了3种温室气体与土壤湿度的相关性;5)土壤增温潜势(13.89~18.64 t/(hm2·a))呈现未间伐>农田>轻度间伐>重度间伐的变化趋势,未间伐较农田提高9.1%,轻、重度间伐较农田降低12.1%~18.7%,两者也较未间伐降低19.4%~25.5%。因此,东北温带弃耕地营造落叶松林提高了土壤增温潜势,间伐经营较大幅度降低了土壤增温潜势,故从控制气候变暖考虑对其采取强度间伐(50%)方式比较适宜。      

耕作方式对圩区冬小麦温室气体排放通量的影响

通过田间试验研究4种耕作方式（秸秆还田、保护性耕作、常规耕作和对照）对巢湖流域圩区农田生态系统冬小麦(Triticum aestivum)田CO₂、CH₄和N₂O排放的影响。采用静态箱-气相色谱法对不同耕作处理下的CO₂、CH₄和N₂O排放通量进行监测。结果表明：（1）不同耕作方式下的CO₂、CH₄、N₂O的排放/吸收具有明显的季节性变化规律,各处理CO₂的平均吸收通量之间无显著差异（P＜0.05）,CH₄、N₂O的平均排放/吸收通量之间存在显著差异（P＜0.05）。（2）乳熟到蜡熟期是白天CO₂通量由负值向正值的转换期,和对照相比秸秆还田、保护性耕作、常规耕作的作物产量分别提高了3.3、1.5和3.9倍,且处理之间存在显著差异（P＜0.05）;（3）各种耕作处理下的CH₄排放通量均在－0.3～0（mg·m^-2·h^-1）之间波动,与对照比较,保护性耕作累计吸收量要高16个百分点,相关分析显示,除秸秆还田外,各处理的CH₄的吸收率与5 cm土温之间呈显著正相关;（4）N₂O是麦田生态系统主要排放源,保护性耕作与对照相比N₂O排放率降低了12%,而秸秆还田、常规耕作与对照相比N₂O排放率分别增加了35%和61%;（5）与对照相比,秸秆还田、保护性耕作、常规耕作的N₂O单位产量排放量分别降低了4.31 μg·g^-1、3.36 μg·g^-1和2.70 μg·g^-1。     

冬水田休闲期温室气体排放通量的研究

冬水田生态系统在西南地区大面积存在,长期淹水,其温室气体排放可能对中国温室效应有重要贡献。采用静态箱-气相色谱法对川中丘陵地区冬水田休闲期温室气体排放通量进行了原位观测研究,获得冬水田休闲期CH4、CO2、N2O的平均排放通量依次为5.37mg·m-·2h-1、81.88mg·m-·2h-1、0.01μg·m-·2h-1。同时研究发现,冬水田休闲期温室气体排放通量具有明显的动态变化,土壤温度和水分在很大程度上影响着3种温室气体的排放通量。研究还表明,改冬水田为水旱轮作可减少甲烷排放。     

Response of CO2 Emissions to the change of Major Environmental Factors in a Temperate Grassland Ecosystem

Using dark enclosed chamber technique,CO2 fluxes from meadow,Leymus chinensis grassland and Stipa grandis grassland and major environmental factors were measured in Xilin River Basin of Inner Mongolia under abnormally dry circumstances during June to September 2001,when rainfall was less than 1/6 of that in normal years.Results showed the diurnal variation of CO2 flux was significantly positively correlated with the earth's surface temperature and air temperature.As to the response of the fluxes of CO2 to annual precipitation,the average CO2 emission decreased from 268.7,211.6 to 181.4 mgm-2 h-1 in meadow,Leymus chinensis grassland and Stipa grandis grassland,respectively,with a decrease in annual precipitation.Therefore precipitation was an important environmental factor influencing CO2 flux from grassland.We also found close positively correlation between CO2 emissions and soil water content,organic content and total nitrogen content in different soil layers.However,there was little correlation between the monthly fluctuation of CO2 emissions with air temperature,topsoil temperature and soil temperatures at 5 and 10 cm soil depth.     

CO2体积分数升高条件下森林土壤的碳循环

从CO2体积分数升高对碳在植物地上地下部分的分配的改变、对细根的周转的影响、与土壤呼吸的关系以及对凋落物的分解的影响方面,阐述了影响陆地生态系统碳循环的因素。     

农田土壤温室气体排放研究进展(英文)

[目的]对农田土壤温室气体排放的研究进展进行综述。[方法]根据近几年国内外相关文献,对农田土壤中CO2、CH4和N2O的产生机理、排放特征及其主要影响因素进行归纳。[结果]土壤中温室气体CO2、CH4和N2O的产生和排放过程,是陆地生态系统碳氮循环的重要过程,是土壤碳氮库的重要输出途径,在全球碳氮循环中起到很重要作用,对其展开研究有利于减少其排放温室气体的量以及增大其吸收温室气体的能力,从而更有效地实现温室气体的减排。[结论]该研究有助于对温室气体排放规律和影响因素的正确了解,从而对温室气体减排以及研究气候变化提供理论依据。     

气温变化对温带混交林生态系统CO2通量的影响

森林是陆地生态系统的主要碳汇。由于植物自身独有的生长特性,其生长状况和生理活动对气候变化的响应会影响森林生态系统碳循环过程。该研究以国际通量网(FLUXNET)注册站点,哈佛森林通量观测塔记录的2000—2012年局域尺度CO2通量和气温观测数据为基础,结合物候模型,分析气温变化对温带森林生态系统CO2通量的影响。结果表明:(1)2000—2012年NEE的最大值为298.13 g·m^-2·a^-1,出现在2010年,除2010和2011年之外,其它年份的年NEE均为负值。(2)NEE、GPP和气温与物候模型的拟合效果较好(R 2>0.8),显示温带混交林森林生态系统光合作用稳定期主要集中在夏季,植被生长状况是温带混交林森林生态系统碳循环的主导因素。(3)气温的变化量时间点(最大点、最小点和0点日期)与NEE、GPP的变化量时间点(最大点、最小点和0点日期)的线性拟合结果显示,气温与CO2通量存在显著的正相关关系(P<0.01),气温的变化影响温带混交林生态系统碳循环过程。     

农垦对温带草地生态系统CO2、CH4、N2O通量的影响

2001年6～9月,利用静态暗箱法对内蒙古锡林河流域草甸草原及其开垦后的农田(春小麦)和休耕地的CO2、CH4和N2O的通量进行了野外实地观测。结果显示,草甸草原开垦为耕地对温带草地生态系统CO2、CH4和N2O源汇状况影响显著。从CO2排放量的平均值来看, 农田(545.8 mg穖-2穐-1)>草甸(301.9 mg穖-2穐-1)>休耕地(74.4 mg穖-2穐-1),其中草甸开垦为农田使CO2的排放增加了81%;在春小麦的生长期内,麦田的CO2排放量是草甸草原的2倍多,小麦死亡和收割后CO2排放锐减,可见农垦明显促进了CO2的排放。另外干旱使得草甸草原、农田和休耕地的CO2排放量表现出减少趋势。草甸开垦为农田后CH4吸收特征表现明显,但干旱减弱了其吸收趋势。就N2O而言,草地开垦后春小麦的种植总体上并未增加N2O的排放,只是改变了其排放特征;除小麦苗期外,N2O的排放都高于草甸草原;极端干旱还导致土壤对大气N2O的吸收。另外,农田的CH4吸收与N2O排放之间还存在此消彼长的关系。     

长白山森林生态系统二氧化碳通量与涡动相关研究

利用涡动相关技术观测资料和同步的气象要素监测资料,分析了CO2的浓度日变化,描述了CO2通量的变化规律,探讨了风速、温度、动量通量、感热通量、潜热通量以及光合有效辐射对长白山森林生态系统CO2通量的影响,结果表明:在白天,CO2通量和梯度的输送方向是从大气向植被,在中午输送达到负的最大值。在夜间,CO2通量和梯度输送的方向与白天相反,并且,在早晨达到正的最大值。     

发展林木生物质能源对二氧化碳减排的作用

探讨了林木生物质能源的含义和优点,阐述了发展林木生物质能源对于二氧化碳减排的意义.分析评价中国现有的林木生物质资源总量和可作为能源的林木生物质可利用量的同时,计算出其可替代标准煤的数量.另外,对于林木生物质能源的发展潜力和二氧化碳减排潜力进行预测和分析.     

辽宁省二氧化碳排放现状调查及减排措施研究

根据辽宁省各城市2004年空气污染源排放清单,以各城市各类化石燃料消耗量为基础,利用不同化石燃料二氧化碳排放系数,核算出辽宁省各城市2004年二氧化碳总排放量为3.47亿t,并以《辽宁统计年鉴》为基础数据对其进行校核,证明其数据合理,方法可行,计算结果能在一定程度上反映出辽宁省二氧化碳的排放情况。通过数据分析,掌握了辽宁省二氧化碳排放的现状,分析了辽宁省二氧化碳主要排放行业（电力、水泥、钢铁行业）的特点和规律,并确定了辽宁省减排二氧化碳的技术措施和控制战略。     

乌拉苔草湿地土壤CO2和CO的变化特征

对乌拉苔草湿地生长季节内土壤CO2和CO的变化特征进行了模拟研究。结果表明:生长季节的乌拉苔草湿地土壤释放CO2,并消耗CO。化学反应CO H2O→CO2 H2对于CO2和CO的动态变化起主要作用,CO2和CO之间存在显著的负相关。温度对CO2和CO体积分数的影响存在一定差异,但差异不显著。