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青藏高原纳木错高寒草原温室气体通量及与环境因子关系研究 总被引:6,自引:0,他引:6
青藏高原广泛分布着以高寒草甸和高寒草原为主的陆地生态系统。由于高寒草地生态系统异质性较大,对高寒草地主要温室气体通量的估算具有较大的不确定性。为研究高寒草原温室气体通量规律及其驱动因子,并为动态碳-氮耦合模式在高寒生态系统的参数化与检验提供数据支持,于2008年7-9月,使用静态箱-气相色谱法在位于青藏高原腹地的纳木错高寒草原开展了主要温室气体通量(CO2,CH4,N2O)及环境因子的同步观测。结果表明:纳木错高寒草原生态系统CH4,N2O通量和CO2排放分别为:-0.047 mg·m-2·h-1,0.49μg·m-2·h-1和208.2 mg·m-2·h-1;在季节尺度上,土壤温度与CO2排放呈显著正相关,与N2O和CH4通量线性关系不显著;土壤含水量与CH4和N2O通量呈正相关关系,但与CO2通量无显著相关。在日变化尺度上,土壤湿度稳定,土壤温度变化与N2O和CO2通量成正相关,对CH4通量影响不显著。 相似文献
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研究以陇东典型草原为对象,采用静态箱–气象色谱分析法测定典型草原滩羊放牧生态系统在施粪7、14、21 d和不同温度下CO2、CH4和N2O气体通量,分析了施粪后时间和温度对3种主要温室气体通量的影响。主要结果如下:1)施粪具有抑制典型草原3种主要温室气体通量趋势,温室气体通量随施粪后时间的延长而下降。施粪后草原CH4吸收通量减少;CO2和N2O的排放通量先增加,但是21 d后低于对照组。2)除对照组CO2排放通量与土壤温度呈正相关关系外,土壤温度与施粪组的对照组的CH4吸收量、N2O排放量,施粪组的CO2排放量呈负相关关系。 相似文献
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为探讨湖北火烧坪三种土地利用方式下土壤温室气体排放的特征及其影响因子,以研究区农田、草地和天然林地为研究对象,采用野外原位静态箱-气相色谱法对其土壤温室气体通量动态变化进行监测,并对环境因子进行分析。结果表明:三种土地利用方式下土壤CO2均表现为排放,农田土壤CH4和N2O表现为排放,草地表现为吸收,林地不一致;土壤含水量抑制土壤CO2,促进土壤CH4产生,过氧化氢酶活性与土壤CO2和CH4的排放具有显著相关性,有机肥的施用影响土壤N2O的排放;全球增温潜势(Global warming potential,GWP)由大到小表现为草地 > 林地 > 农田,但草地由于生物量高光合呼吸作用强,向大气排放CO2的总量则较低。因此,人工草地的建造有利于降低研究区土壤温室气体的排放。 相似文献
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推动低碳发展建设研究,探讨实现碳达峰路径,并在此基础上实现碳中和目标,已成为当下我国应对气候变化和加强生态文明建设的首要任务。本研究以山东省烟台市某规模化猪场为研究对象,通过测算该猪场生猪生长过程和粪便贮存过程CH4和N2O排放量、粪便农田利用过程N2O排放量,以及能源消耗CO2排放量,对生猪养殖过程中各排放源的碳排放特性进行分析。结果表明:该猪场生猪肠道发酵CH4排放CO2当量仅占生猪生长过程温室气体排放总量的6.4%,而生猪呼出CO2排放占比高达93.6%;粪便贮存过程N2O排放CO2当量仅占粪便贮存过程温室气体排放总量的15.2%,占粪便贮存过程CH4排放CO2当量的17.9%;农田利用过程N2O直接排放量为间接排放量的10倍;耗煤、耗电、耗油CO2排放量分别占能源消耗CO2排... 相似文献
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黄土高原雨养农业区不同种植模式土壤温室气体排放特征 总被引:1,自引:0,他引:1
研究陇中黄土高原旱作农田,设置了苜蓿-苜蓿(L-L)、苜蓿-休闲(L-F)、苜蓿-小麦(L-W)、苜蓿-玉米(L-C)、苜蓿-马铃薯(L-P)和苜蓿-谷子(L-M)6个处理,采用静态箱-气相色谱法和碳通量测量系统LI-8100对苜蓿后茬轮作不同作物土壤温室气体排放动态及其影响因素进行了测定与分析。研究结果表明,农田土壤表现为CO2源、N2O源和CH4吸收汇,且呈现夏秋高,春冬低的季节性变化特征。L-L处理的CO2累积排放量最高,L-W处理较之降低了42.43%;L-C处理的N2O累积排放量最高,L-P处理最低;CH4吸收量以L-M处理最高,较L-F和L-L分别增加了62.71%和31.87%,综合增温潜势表现为L-L>L-M>L-C>L-P>L-F>L-W。相关分析结果表明,CO2、CH4、N2O排放量与脲酶、过氧化氢酶活性及土壤温度呈极显著相关(P<0.01),与土壤水分在不同土层有显著相关性;逐步回归分析发现,土壤温度、过氧化氢酶是CO2和CH4排放的主导因素,土壤温度极显著影响气体排放,N2O排放主要受到环境因子的影响。综合来看,与长期苜蓿连作相比,黄土高原地区苜蓿种植一定年限之后轮作粮食作物能减少土壤温室气体排放量,减弱农田温室气体的增温效应,其中以小麦效果最佳。 相似文献
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为探讨草地温室气体通量对不同刈割强度的响应情况、优化草地利用方式及强度,本研究通过在晋西北赖草(Leymus secalinus)草地构建不同强度的刈割试验,采用静态箱/气相色谱法定量研究了不刈割、轻度刈割、中度刈割和重度刈割对3种温室气体(CO2,CH4和N2O)通量的影响及温室气体通量与主要环境因子的关系。2017年和2018年生长季及非生长季观测结果表明,不同刈割强度下的草地均表现为CO2和N2O的源、CH4的汇;刈割于2018年生长季显著影响CH4和N2O通量(P<0.05);3种温室气体通量与土壤温度呈显著指数相关(P<0.05),CO2通量与土壤体积含水量、N2O通量呈显著线性相关(P<0.05)。本研究为采用合理的草地刈割强度提供一定的参考和理论依据。 相似文献
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高寒灌丛土壤温室气体释放对添加不同形态氮素的响应 总被引:4,自引:0,他引:4
为探索不同形态氮素输入对青藏高原高寒灌丛土壤CO2、N2O和CH4排放的影响,采集青藏高原东部金露梅高寒灌丛土壤,设置1个对照(CK)和3个添加不同形态氮素的处理(NH4Cl,NH4NO3,KNO3),在实验室恒温15℃下进行培养,分析了土壤CO2、N2O和CH4的释放量以及土壤NH4+,NO3-和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明:1)所有氮素处理抑制了高寒灌丛土壤CO2的排放,土壤CO2排放量与DOC浓度呈显著正相关关系;2)所有氮素处理显著增加了土壤N2O的排放,而且以添加NO3--N增加的N2O最为显著;3)高寒灌丛土壤N2O的产生过程以反硝化作用为主;4)添加不同形态氮素对高寒灌丛土壤CH4吸收没有显著影响。5)不同形态氮素施入后,高寒灌丛土壤温室气体全球增温潜能(GWP)顺序:KNO3>NH4NO3>NH4Cl>CK。 相似文献
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黄河口滨岸潮滩湿地CO2、CH4和N2O通量特征初步研究 总被引:3,自引:1,他引:2
2009年8月,运用静态暗箱-气相色谱法对夏季黄河口滨岸潮滩湿地CO2、CH4和N2O通量的日变化特征进行了原位观测。结果表明,夏季低潮滩沉积物-大气界面的CO2、CH4和N2O通量均具有明显日变化特征,日通量范围分别为-18.755~43.731,-0.070~0.224和-0.002~0.008 mg/(m2·h),均值为11.630,0.079和0.005 mg/(m2·h),全天表现为三者的排放“源”;中潮滩沉积物-大气界面CO2、CH4和N2O通量的日变化范围分别为-30.780~25.734,-0.111~0.100和-0.004~0.006 mg/(m2·h),均值为4.570,0.011和0.002 mg/(m2·h),全天亦表现为三者的排放“源”;中潮滩-大气界面CO2、CH4和N2O通量的日变化范围分别为46.253~102.637,-0.211~0.048和-0.008~0.008 mg/(m2·h),均值为76.656,-0.038和-0.002 mg/(m2·h),全天表现为CO2的“源”、CH4和N2O的“汇”。 本研究还发现,中潮滩的CO2通量与气温呈显著正相关(P<0.05)关系,低潮滩沉积物的CH4通量与气温、地表温度和5 cm地温呈极显著正相关(P<0.01)关系,而中潮滩的N2O通量与气温、地表温度和不同深度地温(5,10,20 cm)呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关关系;沉积物基质和翅碱蓬群落是影响CO2、CH4和N2O通量特征的重要因素,而水分、盐分对于三者通量特征的影响也不容忽视。 相似文献
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DNDC模型评估苜蓿绿肥对水稻产量和温室气体排放的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
DNDC(denitrifiction-decompostion)模型是以生物地球化学进程为基础模拟碳氮循环的模型,被广泛用来预测稻田温室气体的排放,但利用DNDC模型研究苜蓿绿肥对稻田生态系统的相关研究尚未见报道。因此,本研究结合两种绿肥在上海地区的使用,模拟了4个不同处理:对照(未施氮肥和绿肥)、氮肥(200 kg/hm2)、紫花苜蓿绿肥(3000 kg DM/hm2)+氮肥和蚕豆绿肥(3000 kg DM/hm2)+氮肥,研究苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,同时,对DNDC模型进行本地化修正,建立适宜我国长江中下游地区绿肥-水稻轮作生态系统的DNDC模型,结果表明,与对照相比,苜蓿、蚕豆和氮肥处理下的水稻产量分别提高了41.85%,29.81%和25.36%;蚕豆绿肥处理下的CH4排放量高于苜蓿绿肥处理,温室气体的排放强度在苜蓿绿肥处理下未显著提高。通过对DNDC模型多个参数的调整和模拟,DNDC模型对水稻产量和CH4排放的模拟值与实测值十分接近,其中,水稻产量实测值和模拟值的决定系数R2为0.89,相对平均误差RMD为-0.8%。大气温度、大气CO2浓度、土壤有机碳和土壤粘粒对稻田CH4和N2O排放十分敏感,其中,大气温度、CO2浓度和土壤有机碳与CH4和N2O的排放强度呈显著的正相关关系,而土壤粘粒与CH4排放呈显著的负相关关系,本研究结果说明本地化改进的DNDC模型能够准确模拟紫花苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的作用效果。 相似文献
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翻压紫云英对稻田土壤还原物质变化特征及温室气体排放的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
采用室内培养试验监测紫云英翻压后土壤还原物质和温室气体的动态变化,旨在为紫云英还田造成水稻僵苗及带来的环境效应提供理论依据。结果表明,翻压紫云英显著增加土壤还原性物质总量、活性还原性物质含量、Fe2+和Mn2+含量,显著降低土壤氧化还原电位(Eh)。与对照(CK)相比,翻压紫云英15000(M1)、30000(M2)、45000 kg·hm-2(M3)处理土壤还原性物质总量平均值分别增加0.34、0.80、1.16 cmol·kg-1,土壤活性还原性物质含量平均值分别增加0.14、0.35、0.52 cmol·kg-1,Fe2+含量平均值分别增加87.91、182.91、280.61 mg·kg-1,Mn2+含量平均值分别增加10.12、12.77、15.73 mg·kg-1,Eh平均值分别降低32.88、47.98、57.26 mV。还原性物质均在培养近15 d时达到高峰,M3处理Fe2+含量最高超过400 mg·kg-1,已达到水稻幼苗中毒浓度。翻压紫云英显著增加CO2、CH4排放,降低N2O排放,增加了全球增温潜势(GWP)。与CK相比,M1、M2、M3的CO2排放速率平均值分别增加7.67、12.48、20.54 mg·kg-1·d-1,CO2累计排放量分别增加171.63、293.42、498.45 mg·kg-1,CH4排放速率平均值分别增加0.04、0.09、0.21 mg·kg-1·d-1,CH4累计排放量分别增加0.36、0.69、1.77 mg·kg-1,N2O排放速率平均值分别降低0.46、0.64、0.72 μg·kg-1·d-1,N2O累计排放量分别降低10.00、13.02、14.36 μg·kg-1,M1、M2、M3的GWP平均值分别是CK的1.59、2.04、2.91倍。CO2、N2O排放主要集中在培养前期,CH4排放主要集中在培养后期。还原性物质含量与CO2、CH4的排放呈显著正相关,与N2O排放呈显著负相关。综上,翻压紫云英增加还原性物质含量,促使CO2、CH4排放,抑制N2O排放,增加GWP。实践中翻压紫云英可增加水稻产量,探索适宜紫云英翻压量确保单位水稻产量下的GWP不增加实现增产和环境效应的双赢具有重要实践意义,但这需要通过盆栽和大田试验验证。 相似文献
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为了解生长季牦牛粪斑覆盖对高寒草甸生态系统温室气体排放的影响, 于2012年6月25日-9月24日基于添加牛粪处理定位试验, 利用静态箱-气相色谱法对高寒草甸生态系统N2O、CH4和CO2通量进行测定。结果表明, 粪斑覆盖对其生态系统N2O、CH4和CO2排放具有刺激效应, 其发生在粪斑覆盖的1―50 d, 且3类温室气体峰值出现时间各异;粪斑覆盖导致的系统温室气体排放潜势较无牛粪覆盖增加了39.2%, 其N2O、CH4和CO2的累积排放量分别为0.095、0.412、2 064 g CO2·m-2, 全球变暖潜势为2 102 g CO2·m-2。因此, 高寒草地牦牛粪斑是重要的温室气体来源之一, 在估测生态系统对气候变化的贡献中不可忽视。 相似文献
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尕海湿地CH4、CO2和N2O通量特征初步研究 总被引:1,自引:0,他引:1
2011年7月-2012年7月,采用静态箱-气相色谱法同步研究了尕海4种典型湿地类型的CH4、CO2和N2O通量及其与温度因子的关系,并估算了其全球变暖潜势值(GWP)。结果表明,尕海湿地的CH4、CO2和N2O通量具有明显的空间变化特征,CH4、CO2和N2O通量最小值分别为亚高山草甸(-0.014±0.126) mg/(m2·h),沼泽湿地(137.17±284.51) mg/(m2·h)和高山湿地(-0.008±0.022) mg/(m2·h),而最大值分别为沼泽湿地(0.498±0.682) mg/(m2·h),高山湿地(497.81±473.09) mg/(m2·h)和草本泥炭地(0.094±0.117) mg/(m2·h);同时CH4、CO2通量有明显的时间变化特征,通量最大值分别出现在2011年的7-10月和2012年的5-7月,而后降低并维持相对稳定的变化趋势;5 cm地温、气温、地表温度及箱内温度与4种类型湿地CO2通量呈极显著正相关关系(P<0.01),与高山湿地CH4通量均存在显著正相关关系(P<0.05),与其他3种湿地类型CH4通量的相关性均较差,但与4种湿地类型N2O通量无显著相关性;尕海草本泥炭地、沼泽湿地、高山湿地和亚高山草甸4种类型湿地的温室效应贡献潜力依次为35.311,13.520,34.816和30.236 t CO2/(hm2 ·a), 沼泽湿地能够显著降低温室效应。 相似文献
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刈割后氮肥施用对饲料油菜地上部产量及品质的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为进一步在湖北地区冬闲田推广饲料油菜(Brassica campestris)的种植,以饲料油菜1315为试验材料,在湖北省冬闲田研究刈割后氮肥施用对饲料油菜地上部产量及品质的影响。结果表明,第1次刈割后,施用氮肥能显著增加饲料油菜地上部产量(P0.05),与不施氮肥处理(N_0)相比,施用17.25kg·hm~(-2)(N_1)和34.5kg·hm~(-2)(N_2)饲料油菜干草产量分别增加了50.0%和75.0%,粗灰分产量分别提高了45.7%和53.2%,粗纤维产量分别提高了50.7%和90.4%,粗蛋白产量分别提高了84.5%和159.3%,粗脂肪产量分别提高了53.9%和83.8%,可溶性糖产量分别提高了64.7%和68.5%,提升了饲料油菜的生产水平。综合考虑,在湖北地区冬闲田种植饲料油菜,为了提高油菜产量和品质,建议在第1次刈割后追施30kg·hm~(-2)。 相似文献
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《科技视界》2016,(10)
The research progress on the current domestic and foreign about river water system of the greenhouse gas methane(CH4),and nitrous oxide(N2O)generation,transmission and release mechanism are reviewed in this paper.At present,at home and abroad of river water system of methane production and release of the driving factors and mechanism has been basically clear,but the N2O production mechanism is not clear,multi factor interaction of river water system of N2O production and release of complex,in different regions and time of result differences.The calculation of water flux of N2O river discharge coefficient of river IPCC released based on N2O,the release amount may underestimate the river water N2O. 相似文献
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青藏高原高寒湿地温室气体释放对水位变化的响应 总被引:1,自引:0,他引:1
为了探究水位变化对青藏高原高寒湿地温室气体释放的影响,以高原东部若尔盖典型高寒湿地为研究对象,采用“中型实验生态系”的技术手段,研究了两种不同水位情形 [稳定水位(SW,0 cm)和波动水位(DW,从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm)] 对高寒湿地二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)三种温室气体释放的影响。结果表明,1)高寒湿地水位变化对土壤(0~10 cm)可溶性有机碳(DOC)没有显著影响;水位从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm,对铵态氮(NH 4 + -N)和硝态氮(NO 3 - -N)的转化起到了促进作用;2)水位变化对高寒湿地CO2释放影响不显著,SW和DW处理下CO2累积释放量分别为235.2和209.7 g/m2;3)水位变化对CH4释放有显著影响,CH4累积释放量从SW处理的1.79 g/m2下降到DW处理的0.86 g/m2,下降了52.18%;4)水位波动处理抑制了N2O的释放,其在SW和DW条件下的累积释放量分别是6.72和-7.36 mg/m2;5)高寒湿地土壤温度在10 ℃以上,CO2和CH4释放量与其呈显著正相关性,水位下降提高了CO2和CH4释放与温度的拟合度。 相似文献
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氮、磷、钾对春季桑叶1-脱氧野尻霉素含量和产量的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为了提高春季桑叶1 脱氧野尻霉素(1 deoxynojimycin,DNJ)产量,采用“3414”肥料设计方案,调查氮、磷、钾不同施肥水平对桑叶中DNJ含量的影响。结果表明,氮、磷、钾均对桑树(Morus alba)不同部位叶有较显著影响,随着单因素施肥量的增加,桑叶不同部位叶中DNJ含量也随之增加,在2水平(N2P2K2)时达到最大;进一步以桑叶DNJ产量为目标函数,氮、磷、钾肥的施肥水平为调控因子,模拟其之间的回归关系。结果表明,氮、磷、钾肥的施肥水平及其配比均能显著影响桑叶中DNJ含量。模拟的肥料效应函数表明,桑叶中总DNJ最佳经济产量为23.23 kg·hm 2,推荐施肥指标为N 286.11 kg·hm-2、P2O5 95.22 kg·hm-2、K2O 159.62 kg·hm-2。该最佳施肥通过生产实践证实后,可为DNJ高产桑园建设提供参考。 相似文献
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本研究以新苏2号苏丹草(Sorghum sudanense ‘Xinsu No.2’)为研究对象,研究播种量与施氮量对夏播新苏2号苏丹草生产性能的影响。结果表明,当磷肥的施用量一定时,B1(播种量为22.5 kg·hm-2)和N3(施氮量为550 kg·hm-2)处理对株高的增长最有利;B1处理对主茎直径的增粗和单株分蘖数的增加最有利;B2(播种量为45 kg·hm-2)和N2(施氮量为415 kg·hm-2)处理对干草产量最有利,总干草产量分别达到19 200.0和19 744.5 kg·hm-2;B3(播种量为67.5 kg·hm-2)和N2处理的粗蛋白增产效果最佳,总粗蛋白产量分别达到1 607.03和1 572.00 kg·hm-2。从干草和粗蛋白产量来综合考虑,B3(播种量为67.5 kg·hm-2)+ N2(施氮量为415 kg·hm-2)是提高夏播苏丹草生产性能的最佳处理组合。 相似文献
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