基于InVEST模型的芜湖市固碳能力及影响因子研究

[目的] 研究安徽省芜湖市2011—2021年碳储量时空分布格局,同时探究生态环境因子、地形因子、气象因子和土地利用程度对其固碳能力的影响变化,为芜湖市土地资源管理及绿色农业发展提供参考依据。[方法] 以芜湖市2011,2015,2021年土地利用数据,利用InVEST模型Carbon storage模块定量评估研究碳储量空间分布,探究土地利用程度、地形、气象、土壤侵蚀等因子影响,并根据相关性分析叠加计算碳储量热点区域。[结果] ①近年,芜湖市因土地利用变化碳储量减少了4.14×10⁵ t,呈逐年减少趋势;固碳能力：草地＜耕地＜林地,林地为5 488.97 t/km²且耕地碳储量高达7.39×10⁶ t。②在自然因素中,用地类型、海拔、坡度及土地利用程度是影响碳储量空间分布主要原因,随海拔、坡度升高而逐级缓慢增加,碳储量整体呈“北低南高”分布情况。③在生态环境因素中,碳储量与土壤保持为显著正相关,相辅相成互为协同关系;相反,与土壤侵蚀互为权衡关系。④南部碳储量呈现“高—高集聚”占18.77%,北部为“低—低集聚”仅为2.73%;碳储量热点区域因资源开发利用影响呈逐年减少趋势,优良区域占11.95%,集中于南部山林地带,局部较弱需重点保护管理优化。[结论] 2011—2021年芜湖市固碳总量逐年减少,固碳速率呈现逐年减弱趋势,固碳能力较稳定。芜湖市北部固碳能力相对较弱,可通过土地管理优化以提升其固碳能力。     

福建省碳储量时空特征及其对土地利用变化的响应

[目的] 研究福建省生态系统碳储量及其对土地利用变化的响应,为生态系统保护提供参考。[方法] 基于土地利用数据和碳密度数据,运用InVEST模型模拟福建省1980,2000,2020年碳储量;利用冷热点分布、转移图谱和矩阵分析碳储量和土地利用的时空特征;最后分析碳储量对土地利用变化的响应。[结果] ①福建省碳储量整体均较高,82.5%以上区域的碳储量为中等以上(＞3 000 t),主要分布在山地丘陵地区,也是高碳储量的热点集中区;高(热点)低(冷点)碳储量集中区转移较少;1980—2020年总碳储量波动略升高,2000—2020年不同碳储量等级彼此之间转移相对较多。②福建省土地利用/覆被以林地为主(61.4%~62.9%),其次是耕地(16.9%~18.3%)和草地(15.2%~17.2%);土地利用/覆被变化在1980—2000年较稳定,在2000—2020年较剧烈。③林地、草地和耕地的总碳储量较高,水域、建设用地和未利用地总碳储量较少;耕地总碳储量减少,建设用地总碳储量增加,林地和草地有增加也有减少;由土地利用/覆被变化导致的总碳储量转出和转入最多均为林地,其次是草地和耕地;总碳储量净转移为负的是林地,其他为正,林地转移引起的碳亏损最多。[结论] 耕地、林地和草地是福建省的主要土地利用类型,它们贡献了较高碳储量,并相互转移引起了碳储量变化。     

湘西北天然林转换对土壤活性有机碳与酶活性的影响

[目的] 了解土壤活性有机碳(SOC)组分和酶活性对天然林转换的响应,为预测区域土壤健康演变和环境变迁提供科学依据。[方法] 选取本底一致,利用历史清晰的天然常绿阔叶林以及由此转变而来的针叶人工林、果园、坡耕地和水田,应用物理、化学和生物化学分析技术,研究表土活性有机碳组分和酶活性对天然林转换的响应规律与差异。[结果] 天然林改为果园、坡耕地和水田后显著降低土壤有机碳、活性有机碳含量和酶活性,降幅分别为42%～67%,47%～88%和36%～89%。其中,以易氧化有机碳、微生物生物量碳含量和蔗糖酶活性的敏感性相对高于SOC敏感性,敏感地指示土壤有机碳库及活性的降低,易氧化有机碳更适宜推广应用。天然林改为人工林,土壤活性有机碳、酶活性的敏感性一般低于天然林改为果园、坡耕地,相对有利于土壤中活性有机碳库的保存。活性有机碳占总有机碳的比例由天然林改为人工林后显著降低,敏感地指示土壤碳库质量的下降。[结论] 天然林转换不仅导致土壤活性有机碳数量大幅减少,有机碳库的质量下降,与之相关的酶活性也降低;土壤有机碳的活性和酶活性的降低,指示天然林转换后土壤生物健康/质量的退化。     

基于物质流的2010-2019年内蒙古碳流分析

基于物质流分析方法对内蒙古碳流进行分析,并绘制了2010年和2019年碳流图,从总量、产业和工艺三个角度对碳流动变化特征进行比较.研究发现:1)2020年内蒙古与能源消耗相关的CO2排放量为92914.48万t,CO2排放强度在2011-2017年呈现下降趋势,但在2017-2020年不减反增,呈现反弹态势.2)在终端...     

有机无机肥配施对梨园土壤肥力及果实品质的影响

[目的]探究有机无机肥配施对梨园土壤肥力及果实品质的影响,为改良土壤、促进果树生长、提高果实品质及果园经济效益等提供科学依据.[方法]以6年生库尔勒香梨为试验材料,共设置7个处理,分别为不施肥、100％化肥、25％有机肥+75％化肥、50％有机肥+50％化肥、75％有机肥+25％化肥、100％有机肥、矿源黄腐酸钾.测定...     

植物水分利用效率的影响因子研究综述

在概述植物水分利用效率(WUE)及其层次和测定、计算方法的基础上,介绍了影响植物WUE的内部因素(包括植物种类和品种、叶片解剖结构及生理生化特征等)和外部因素(包括气象、土壤、生物因素等),以及各自的作用机理,尤其是对气孔不均匀关闭、影响Δ13C在田间条件下表现较差的原因、冠层和叶边界层对植物WUE产生的效应及其作用原理进行了探讨,并提出了今后植物WUE研究的重点和方向。     

秸秆还田方式对砂姜黑土有机碳组分和孔隙结构的影响

砂姜黑土容重高、土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)含量低是限制作物产量的关键因子,秸秆还田能有效改善土壤结构,提高土壤有机碳含量。为探明砂姜黑土区适宜的秸秆还田方式,进一步培肥改良耕地地力,该研究利用砂姜黑土连续6 a耕作与秸秆还田定位试验,探究不同秸秆还田方式(免耕还田、旋耕还田、深翻还田)对砂姜黑土不同土层(0～10、>10～20、>20～40 cm)有机碳及其组分颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、矿物结合态有机碳(mineral-associated organic carbon,MAOC)和孔隙结构的影响。研究结果表明:在0～10 cm土层内,3种还田方式下SOC及其组分、土壤总孔隙度和大孔隙度(>50 μm)均无显著性差异(P>0.05)。与旋耕还田相比,免耕还田使>10～20和>20～40 cm土层SOC含量分别降低了14.1%、23.7%(P<0.05),对>10～40 cm土层内孔隙结构特征参数无显著影响(P>0.05);与旋耕还田相比,深翻还田使&...     

高光谱荧光示踪无损检测瓜类作物嫁接苗愈合状态

为了减少瓜类嫁接苗的愈合管理时间,实现快速准确判别嫁接苗早期愈合状态,促进嫁接苗规模化生产及育苗产业发展。该研究制备了氮硫掺杂碳点,以该碳点为荧光示踪材料,以西瓜嫁接苗为研究对象,利用高光谱荧光成像方法,探究了西瓜嫁接苗早期愈合状态无损检测的高光谱荧光示踪成像方法。高光谱荧光示踪图像及光谱分析结果表明,利用氮硫掺杂碳点进行荧光示踪,通过高光谱成像仪对瓜类作物早期愈合状态高通量表型的鉴定,能快速、自动、无损地获取嫁接苗愈合的情况。同时,通过氮硫掺杂碳点处理后第12天,处理组的西瓜嫁接苗相较于对照组,根系增长量提升了78.7%,叶面积增长量提升了61.4%。因此,该研究方法可以提早判别嫁接苗的愈合连通,促使瓜类嫁接苗提早移栽,并且氮硫掺杂碳点处理可以促进嫁接苗叶面积和根系的生长,达到种苗壮苗的作用。     

碳酸盐及其组分测定方法在行业特定体系中的研究进展

准确测定、预测工业生产、生命科学以及环境监测等行业特定体系中的碳酸盐及其组分在开发有价资源、阻垢防垢延长生产周期、表征动/植物生理特征以及探究自然界碳循环等方面均具有十分重要的意义。现有碳酸盐及其组分常规测定方法主要针对有条件限制的一般碳酸盐体系,由于未考虑不同行业特定体系的差异,往往会导致常规测定方法精度较低,难以达到不同行业应用要求。为了分析碳酸盐及其组分测定方法在行业特定体系中的发展潜力,该研究综述现有公开发表的论文,引入 NO₃^- 改进的阿廖金分类法,对行业特定体系类别进行界定;依据碳酸盐存在形式与碱度、 pH 值变化关系测定游离碳酸、 CO₃^2- 和 HCO₃^- 的原理,分行业梳理了特定体系中碳酸盐及其组分测定方法、适用范围及其与行业特定体系类别之间的关系并展望了发展方向。结果表明：当前不同行业特定体系的碳酸盐及其组分测定方法可划分为四大模式,包括：系统自动化并实现现场检测模式、化学滴定与仪器分析联用模式、新型离子选择电极研发模式以及引入新方法模式,不同行业特定体系可依据后续应用需求选择适合的模式。未来仍需开展如下工作：1）加快实现行业特定体系中碳酸盐及其组分测定方法的标准化;2）补充完善各类行业特定体系中总碱度的表达式,弥补测定方法在各类行业发展中的不均衡;3）优化并创新化学滴定与仪器分析联用模式,结合自动化趋势,形成准确测定并拓宽方法适用范围的关键技术,实现各类行业特定体系间的联动;4）进一步探求新方法在准确测定的应用。研究可为开发新的行业特定体系中碳酸盐及其组分准确测定方法技术提供参考。     

片蚀过程中■土团聚体活性有机碳流失特征及其量估算

[目的]揭示土壤团聚体破碎、迁移对活性有机碳流失的影响,建立活性有机碳流失量估算方程,为评估水蚀作用下土壤有机碳流失与矿化的定量关系提供理论支撑。[方法]以黄土高原典型■土为研究对象,设计3种降雨强度(60mm/h,90mm/h,120mm/h)和3个坡度(5°,10°,15°),采用人工模拟降雨技术,通过建立经验方程,对活性有机碳流失量进行估算。[结果]相较雨强,坡度对土壤轻组有机碳(light fraction of soil organic carbon,LFoc)流失的影响更明显,片蚀与溅蚀泥沙LFoc含量均随坡度的增大先减小后增大,而雨强对片蚀泥沙LFoc含量无显著影响(p<0.05);溅蚀泥沙LFoc含量明显低于片蚀,且溅蚀泥沙LFoc未发生明显富集,片蚀泥沙中LFoc发生明显富集;对比不同粒级团聚体LFoc含量发现,<0.05mm黏粉粒、0.05～0.25mm团聚体中LFoc更易于发生富集,而0.25～2mm团聚体LFoc只在小雨强和小坡度条件下发生富集;由于<0.02mm粒级团聚体迁移为LFoc流失的主导因素,基于<0.02mm粒级团聚体迁移量相...