池州市城镇化进程中土地利用碳排放驱动机制

依据土地利用碳排放测算方法,对安徽省池州市耕地、林地、牧草地、建设用地碳排放进行测算,并基于环境压力随机模型分析影响土地利用碳排放的驱动力机制。结果表明:1城镇化进程中GDP、城镇人口、第三产业产值及城镇化水平每增加1%,土地利用碳排放将增加0.147%、0.499%、0.428%、0.657%;第二产业产值每增加1%,土地利用碳排放量将减少0.489%。2池州市能源消费及土地利用碳排放量不断增加。3大力发展绿色低碳产业,积极推行低碳排放的生产、生活方式,可提升低碳水平。为实现安徽省池州市低碳经济和城镇化可持续发展目标,提出了若干建议供参考。     

气候变化背景下我国陆地生态系统固碳增汇分区研究

[目的]使我国生态系统尽可能地适应全球性的气候变化。[方法]对陆地植被固碳增汇的区域差异管理进行分区,运用归一化植被指数(NDVI)对气候变化的响应关系,对我国陆地生态系统固碳增汇分区进行研究。[结果]将我国陆地生态系统划分为3个主动适应气候变化固碳增汇区域。Ⅰ气候暖湿化驱动型区,包括华北、华南及西北等大部分区域;Ⅱ气候暖干化驱动型区,主要分布于东北大小兴安岭、长白山等亚寒带地区、青藏高原高寒区域大部、天山、祁连山及横断山脉等高海拔地区;Ⅲ气候冷湿化驱动型区,主要分布于内蒙古东部及北部沙漠化严重地区、长江流域下游水稻主产区及西藏林芝热带半湿润地区。[结论]以县级行政界线为基本划分单元的气候变化背景下我国陆地生态系统固碳增汇分区,可为生态系统区域差异管理提供参考。     

森林土壤／植被碳储量及其空间分布特征综述

土壤/植被碳储量及其空间分布在全球气候变化中起着重要作用。介绍了碳储量估算方法主要有土壤类型法、生命地带类型法、模型法等,指出由于研究尺度和数据来源不同,森林土壤/植被的碳密度和碳储量统计结果尚存在很大的不确定性。进而分析和比较了区域、国家和全球尺度森林土壤/植被碳储量及其空间分布特征,最后提出采用实时动态监测(RS/GIS)与长期定位实验实测数据相结合方法估算土壤/植被的碳密度/碳储量是提高森林土壤/植被碳储量估算精度的重要措施。     

中国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环与碳源汇效应研究

全球变化自20世纪80年代以来作为一个科学问题开始出现,现今已超越科学领域,成为影响当今世界发展的重大政治、经济和外交问题。在科技部的 “十三五”期间“全球变化及应对”重点研发计划专项支持下,来自中国科学院沈阳应用生态研究所、西北农林科技大学、中国科学院植物研究所等6个单位31位科学家于2016年7月开始承担“中国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环与碳源汇效应研究”项目。该项目旨在:1)凸显中国北方植物群落演替在温室气体吸收和排放平衡,特别是在我国未来碳汇中的作用;2)绘制森林和草地碳源汇转变的敏感区、脆弱区;3)建立和发展稳定同位素技术研究碳氮循环的多时间序列历史变化及其对全球氮沉降、大气CO2浓度上升和气候变化的响应;4)揭示氮沉降、升温、火干扰和植被演替驱动的碳氮耦合循环生物学机制及其碳源汇响应。通过该项目5年的实施,预期能增加我国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环生物学机制的认识,增强对北方森林和草地生态系统对全球变化响应的预测能力和减少预测的不确定性。      

基于生态效益的沈阳市常用绿化树种种植模式研究

近些年城市园林绿化多停留在美学层面。笔者于2013年和2014年4~8月连续两年进行植物叶片瞬时光合速率的测定,得到两年数据的平均值,通过测定树种叶片的光合速率计算净同化量,再换算叶片固定CO_2和释放O_2的量,根据排序选择合适的园林植物进行搭配,得出基于固碳释氧效益的植物配置模式;以测量差重的方式来测定单位面积叶片的滞尘能力,并求取平均值,根据排序选择合适的园林植物进行搭配,得出基于滞尘能力的植物配置模式。该研究将植物种植的生态效益融入园林绿化之中,旨在使城市绿地在提高居民生活质量的措施中发挥更大的价值。     

小球藻生长及关键营养元素代谢规律的研究

[目的]探索小球藻生长过程中关键营养元素代谢的基本规律,优化小球藻大规模培养工艺。[方法]以新型、高效的平板气升环流式光生物反应器为模式反应器培养小球藻,定时检测均匀鼓泡流下小球藻的生长状况和培养液中氮、磷、钾、钙、镁、铁等关键营养元素的浓度。[结果]小球藻在264 h内的干重浓度接近线性增加趋势;铁元素在48 h后几乎消耗殆尽;氮和磷元素在168 h后降至较低水平;镁和钙元素在96 h降至较低水平后不再明显下降;钾元素虽然是小球藻生长的重要组成元素,但其浓度始终处于波动状态,变化并不显著。[结论]小球藻的元素代谢主要发生在168 h前,各种元素的代谢速率有显著差异;生长后期虽然大多数营养元素比较缺乏,但在持续光照和通入足够二氧化碳的条件下小球藻仍然可以继续生长一段时间。     

Initial Carbon Storage in New Tephra Layers of Mt. Talang in Sumatra as Affected by Pioneer Plants

To date, no global data on carbon sequestration at the initial weathering phase of tephra deposits are available. To study carbon storage in the new volcanic deposit, tephra layers were reconstructed for a period of 46 months. The tephra samples were collected immediately after eruption of Mount (Mt.) Talang on 12 April 2005, over portions of the Solok District in West Sumatra, Indonesia. Pot experiments were filled with and without soil materials and covered with the collected tephra. The pot experiments were conducted in a wired house. The tephra was applied in 0, 2.5 and 5 cm depths to simulate natural tephra deposition. Every day 250 ml of filtered water was added and allowed to percolate. Solid fraction from the tephra layer was collected and analyzed at regular intervals and primary plant succession was observed over a period of 4 years. After 2 months, blue-green algae (cyanobacteria) started to colonize the bare surface tephra layer to form an algae mat. After 16 months, the surface was transformed into a green biofilm of lichen. Vascular plants (grasses and shrubs) started to be established after 2 years. Total carbon (TC) content of the tephra layer was increased significantly from 0.19 to 1.75% or eight times higher after 46 months of incubation. Higher TC storage was found in the 2.5 cm compared to that of the 5.0 cm tephra layer, which was reconstructed above the soil, with values of 1.75 and 0.89%, respectively. On the contrary, lesser amount of TC was accumulated in the single tephra layer (without soil underneath). Between 71 and 90% of TC was considered as total organic carbon (TOC). The labile organic carbon (LOC) content in the 2.5 cm and 5.0 cm of tephra layer was found to be 0.22 and 0.77%, respectively, at the end of incubation. This experiment confirmed the potential of tephra to capture carbon from the atmosphere with the help of nonvascular plants and then by vascular plants and finally sink them in the tephra layer.     

伊犁河谷农田生态系统生产力水平对碳源汇的影响

[目的]分析伊犁河谷农田生态系统碳源汇的变化趋势及农田生态系统碳源汇的影响因素,为农业产业结构调整和农业生产固碳减排提供科学依据。[方法]以2004—2013年伊犁河谷农作物产量、播种面积、农业投入等相关统计数据为依据,采用碳转化系数的方法对伊犁河谷农田生态系统主要碳源汇进行测算。[结果](1)近10a来,伊犁河谷农田生态系统碳吸收总量由2004年的2.32×106 t升到2013年的4.48×106 t,平均增长率为7.57%,单位播种面积碳吸收量也由2004年的7.54t/hm2上升到2013年9.27t/hm2,提高了0.23倍。碳吸收量与水稻、小麦、玉米、蔬菜总产量呈极显著相关与胡麻总产量呈显著负相关。(2)碳排放总量由2004年的2.24×105 t增加到2013年的4.02×105t,10a间增加了0.80倍。对农田生态系统碳排放总量贡献最大的因素为柴油和化肥投入。(3)近10a间,净碳吸收总量由2004年的2.10×106 t增至2013年的4.07×106 t,单位播种面积净碳吸收量由2004年的6.81t/hm2上升至2013年的8.44t/hm2,年均增速2.41%。[结论]在伊犁河谷农业生产的高投入、高产出的模式下,其农田生态系统表现为碳汇系统。     

湖南林业碳汇发展机遇

通过对国家政策、碳汇交易等内容分析了林业碳汇发展的机遇和挑战,并提出了湖南林业碳汇发展的建议。     

秸秆还田、一膜两年用及间作对农田碳排放的短期效应

针对作物高产模式碳排放高、生产实践中缺乏减排理论和技术问题,通过田间试验,探讨了不同秸秆还田方式、地膜一膜两年用及间作对小麦、玉米农田碳排放特征的影响,以期为碳减排种植模式及配套技术的构建提供理论与实践依据。结果表明,间作具有显著的碳减排作用,与传统单作小麦、玉米相比,小麦||玉米间作全生育期平均碳排放总量减少279~876 kg·hm~(-2),减幅达5.1%~16.0%,达到显著性差异。免耕秸秆还田及免耕一膜两年用可降低次年农田土壤的碳排放,免耕秸秆还田单作小麦较传统翻耕处理CO2排放显著减少648~966 kg·hm~(-2),减幅21.3%~31.8%;免耕一膜两年用单作玉米较翻耕覆新膜传统处理碳减排632 kg·hm~(-2),减幅10.0%,差异显著。小麦秸秆还田及地膜两年用集成应用于小麦间作玉米进一步提高了间作的碳减排效应,与传统间作处理(CTI1)相比,间作小麦高留茬免耕结合一膜两年用处理(NTSSI2)和小麦秸秆还田覆盖结合一膜两年用处理(NTSI2)的碳排放总量分别降低471 kg·hm~(-2)与518 kg·hm~(-2),降幅分别为9.2%与10.1%,达到显著水平;NTSSI2和NTSI2的总固碳量/土壤呼吸释放总碳量(NPPC/Ras)值分别为13.7与14.0,较CTI1分别高19.1%与21.7%,即NTSI2减排、碳汇潜力更为突出。因此,小麦高茬25~30 cm秸秆覆盖免耕结合一膜两年用间作(NTSI2)可作为干旱绿洲灌区碳减排、碳增汇高效农作制模式。