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海洋固碳与储碳——并论微型生物在其中的重要作用

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中国科学：地球科学 2012年第10期42卷 1473-1486页

作者：焦念志厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361005

气候变化受到全球关注,大气CO2含量与气候变化息息相关.海洋是地球上最大的活跃碳库,在气候变化中扮演着举足轻重的作用,一个根本的机制就是生物固碳.然而,海洋浮游植物光合固碳量远远大于海洋调节大气CO2的能力和容量.本文指出,"固碳"... 详细信息

气候变化受到全球关注,大气CO2含量与气候变化息息相关.海洋是地球上最大的活跃碳库,在气候变化中扮演着举足轻重的作用,一个根本的机制就是生物固碳.然而,海洋浮游植物光合固碳量远远大于海洋调节大气CO2的能力和容量.本文指出,"固碳"不等于"储碳",只有长期储存在海洋中的那部分碳才能对气候变化起到调节作用.但已知的海洋储碳机制(包括依赖于理化过程的"溶解度泵"以及依赖于颗粒有机碳沉降的"生物泵"等)并不能解释海洋碳汇有关的若干现象和问题.究其原因,还在于没有认识占海洋总有机碳90%以上的溶解有机碳(DOC)的形成机制.在对上述问题分析的基础上论述了基于微型生物对DOC转化并形成惰性DOC(RDOC)的微型生物碳泵(Microbial Carbon Pump,MCP)储碳机制、探讨了海洋碳汇研发所面临的挑战及前景.

关键词：海洋微型生物固碳储碳生物泵微型生物碳泵

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海草床沉积物储碳机制及其对富营养化的响应

科学通报 2017年第Z2期62卷 3309-3320页

作者：刘松林江志坚吴云超张景平赵春宇黄小平中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室中国科学院大学地球科学学院

关键词：海草床沉积物有机碳储碳富营养化响应

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内陆水体储碳作用机制研究进展

水生态学杂志 2023年第4期44卷 141-150页

作者：郭瑶周巧红王培吴振斌中国科学院水生生物研究所湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

碳循环是全球变化科学的研究重点,其源汇问题已成为全球变暖与地球系统科学领域的研究热点。以海洋碳循环为基础,综述了水体储碳的生物学过程与机制并梳理存在的科学问题;探讨内陆水体的储碳效率,其影响因素包括全球气候变化、水体富营... 详细信息

碳循环是全球变化科学的研究重点,其源汇问题已成为全球变暖与地球系统科学领域的研究热点。以海洋碳循环为基础,综述了水体储碳的生物学过程与机制并梳理存在的科学问题;探讨内陆水体的储碳效率,其影响因素包括全球气候变化、水体富营养化;结合水生植物的生理特性和生态位特点,以海洋MCP理论为基础,提出水生植物-微生物耦合的内陆水体储碳增汇作用新途径;展望内陆水体储碳作用所面临的机遇和挑战。

关键词：内陆水体储碳惰性溶解有机碳水生态修复微生物

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利用储碳活性污泥强化反硝化脱氮研究

中国给水排水 2009年第15期25卷 15-17页

作者：倪永炯李军韦甦张晶宇寿银海周延年张宇坤浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310014 北京工业大学能源与环境学院北京100022

为提高脱氮效果,在SBR进水的缺氧操作结束后取出部分储碳污泥并加以保存,待好氧末返投储碳污泥作为碳源来强化缺氧反硝化反应。结果表明:对TN的去除率可达98%左右,远高于以缺氧/好氧方式运行的SBR;在好氧段的污泥浓度约为3 000 mg/L的... 详细信息

为提高脱氮效果,在SBR进水的缺氧操作结束后取出部分储碳污泥并加以保存,待好氧末返投储碳污泥作为碳源来强化缺氧反硝化反应。结果表明:对TN的去除率可达98%左右,远高于以缺氧/好氧方式运行的SBR;在好氧段的污泥浓度约为3 000 mg/L的情况下,选择缺氧搅拌段的污泥浓度为5 000 mg/L左右能使TN基本全部被去除。SBR经改造后,能有效实现取、返储碳污泥,提高了脱氮效果。

关键词： SBR 反硝化脱氮储碳

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白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究

农业环境科学学报 2009年第12期28卷 2603-2607页

作者：李博刘存歧王军霞张亚娟河北大学生命科学学院河北保定071002

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。在实地调查和实验室测定的基础上,研究了白洋淀湿地芦苇(Phragmites australis(Cav.)*** Steudel)的现存生物量和初级生产,并根据光合作用原理测算了其碳储量和固碳... 详细信息

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。在实地调查和实验室测定的基础上,研究了白洋淀湿地芦苇(Phragmites australis(Cav.)*** Steudel)的现存生物量和初级生产,并根据光合作用原理测算了其碳储量和固碳能力,进而从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力。结果表明,白洋淀湿地芦苇的碳储量较大,为2.52～3.44kg.m-2,平均2.9kg.m-2,且地下部分的生物量大于地上部分,两者比值为2.38～3.30,平均2.90,地下部分碳储量是地上部分的近3倍。白洋淀湿地芦苇具有较强的固碳能力,为0.82～1.65kg.m-.2a-1,是全国陆地植被平均固碳能力的1.7～3.4倍,全球植被平均固碳能力的2.0～4.0倍。白洋淀湿地芦苇的光能利用率仅为0.6%～1.2%,若提高到植物理论最大光能利用率5%～6%,则固碳能力可较目前提高3.2～9.0倍,达到6.60～8.25kg.m-.2a-1,潜力很大。

关键词：白洋淀芦苇储碳固碳

长江口湿地海三棱藨草(Scirpus mariqueter)的储碳、固碳功能研究——以崇明东滩为例

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农业环境科学学报 2007年第1期26卷 360-363页

作者：梅雪英张修峰华东师范大学地理系上海200062 暨南大学水生生物研究所广东广州510632

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。为了解长江口湿地海三棱藨草(Scirpusmariqueter)的储碳、固碳情况,以崇明东滩为研究地点,通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究了长江口湿地海三棱藨草的现... 详细信息

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。为了解长江口湿地海三棱藨草(Scirpusmariqueter)的储碳、固碳情况,以崇明东滩为研究地点,通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究了长江口湿地海三棱藨草的现存生物量和初级生产,并根据光合作用原理,测算了其碳储量,固碳能力,进而从光能利用率的角度,探讨了其固碳潜力。结果得出:长江口湿地海三棱藨草的现存碳储量为0.34kg·m-2～0.73kg·m-2,平均0.51kg·m-2;且植被地下部分的生物现存量小于地上部分,地下/地上部分生物量比率0.31,地上部分碳储量是地下部分的3倍多;其固碳能力为0.36～1.11kg·m-2·a-1,是全国陆地植被平均固碳能力的73%～227%;全球植被平均固碳能力的88%～271%。与中国不同生态系统的固碳能力相比高于湖泊、城市、河流等生态系统类型,而低于相同植被覆盖度条件下的森林生态系统。根据光能利用率计算公式,长江口湿地海三棱藨草的光能利用率只有0.3%～0.9%,若提高到5%～6%,则固碳能力比目前提高6.74～17.25倍,达6.21～7.48kg·m-2·a-1,因此,长江口湿地海三棱藨草的固碳能力可进一步提高,固碳潜力很大。

关键词：长江口海三棱藤草储碳固碳功能

洪湖湿地植物储碳、固碳能力及营养元素积累研究

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洪湖湿地植物储碳、固碳能力及营养元素积累研究

作者：付硕章湖北大学

学位级别：硕士

利用Landsat5TM数据,采用遥感方法对洪湖水生植被的生物量进行调查研究。以该卫星图象为主要依据之一,设计了野外生物量采样路线与样点,并在地形图和GPS的帮助下,实时地开展了水生植被生物量的野外实地采样,研究了洪湖湿地典型植物在200... 详细信息

利用Landsat5TM数据,采用遥感方法对洪湖水生植被的生物量进行调查研究。以该卫星图象为主要依据之一,设计了野外生物量采样路线与样点,并在地形图和GPS的帮助下,实时地开展了水生植被生物量的野外实地采样,研究了洪湖湿地典型植物在2009.11-2010.9生物量的季节动态。结果表明：在挺水植物群落中,野菰和莲两种植物地上生物量的季节动态总体趋势相同,于9月分别达到1942.5g/m2和1784.3g/m2的最大生物量;地下生物量比地上生物量大,莲地下生物量的最高值是最低值的2.44倍,野菰相应为2.69倍。在沉水植物群落中,黄丝草、穗状狐尾藻于11月分别达到3486.8g/m2和428.7g/m2的最大生物量,金鱼藻、苦草、黑藻于9月分别达到874.1g/m2.181.4g/m2和9.8g/m2的最大生物量,菹草于4月达到377.9g/m2的最大生物量。沉水植物群落的最大生物量为4079.1g/m2(鲜重,11月)。利用遥感技术算出挺水植物优势种2009年11月的总生物量为12.58×107kg。湿地生态系统具有较强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。为了解洪湖湖泊湿地典型植物的储碳、固碳情况,通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究了洪湖湿地典型植物的现存生物量和初级生产力,测算其碳储量,固碳能力,探讨了其固碳潜力。结果得出：挺水植物中,野菰地上部分碳储量平均0.33kg·m-2(0.23～0.42kg·m-2);地下部分碳储量平均为0.65kg·m-2,均约为地上2倍,因此野菰碳储量主要在地下部分;野菰固碳能力为0.53kg·m-2·-1。沉水植物的碳储量因季节不同也不尽相同,黄丝草11月的碳储量比4月高,约为4月份的1.33倍,而菹草和金鱼藻4月的碳储量明显高于11月份,其碳储量分别为11月的2.1倍和3倍。沉水植物碳储量大小表现为：黄丝草>菹草>金鱼藻：沉水植物4月份的固碳能力比11月的强,其平均固碳能力表现为：菹草>黄丝草>金鱼藻。为研究洪湖湿地植物的营养元素积累,采用凯氏定氮法测氮,钼娣钪比色法测磷,火焰光度计法测钾,原子吸收法测铜、铁、钙、镁、锌。结果表明,洪湖湿地不同植物种类、不同生长时期,其氮、磷、钾的含量有所差异。各类植物氮磷钾养分含量的大小顺序是沉水植物>挺水植物,但植物中氮磷钾养分积累总量的大小顺序则是挺水植物>沉水植物。洪湖湿地生态系统中不同优势种营养元素不仅存在种间差异而且存在构件差异。N,P,K,Ca,Mg,Cu和Fe元素总量莲中的分布大致的规律从大到小依次是根茎、叶片、叶鞘、花。

关键词：洪湖生物量储碳固碳营养元素积累

长江口典型湿地植被储碳、固碳功能研究--以崇明东滩芦苇带为例

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中国生态农业学报 2008年第2期16卷 269-272页

作者：梅雪英张修峰华东师范大学地理系上海200062 暨南大学水生生物研究所广州510632

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力，在全球碳循环中占有重要地位。为了解长江口典型湿地芦苇（Phragmites australis）的储碳、固碳情况，通过实地调研与实验室测定相结合的方法，研究了崇明东滩芦苇带湿地植被的生物量和初级生产... 详细信息

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力，在全球碳循环中占有重要地位。为了解长江口典型湿地芦苇（Phragmites australis）的储碳、固碳情况，通过实地调研与实验室测定相结合的方法，研究了崇明东滩芦苇带湿地植被的生物量和初级生产力，并测算了其碳储量和固碳能力。结果表明：长江口典型芦苇带湿地植被的碳储量较大，为2．66～5．74kg·m^-2，平均4．02kg·m^-2，且地下部分的生物现存量大于地上部分，地下／地上生物量比率为2．33～3．64，平均2．96，碳储量是地上部分的近3倍；长江口典型芦苇带湿地具有很强的固碳能力，达1．11～2．41kg·m^-2·a^-1，是全国陆地植被平均固碳能力的2．3～4．9倍，全球植被平均固碳能力的2．7～5．9倍。

关键词：长江口芦苇储碳固碳湿地植被

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洪湖湿地野菰群落储碳、固碳功能研究

湖北大学学报（自然科学版） 2013年第3期35卷 393-396页

作者：付硕章柯文山陈世俭湖北大学生命科学学院湖北武汉430062 中国科学院测量与地球物理研究所湖北武汉430077

通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究洪湖湿地野菰(Zizania latifolia)的现存生物量和初级生产力,测算其碳储量、固碳能力,探讨其固碳潜力.结果得出:洪湖湿地野菰地上现存生物量平均0.75kg.m-2(0.52～0.96kg.m-2),现存碳储量平均... 详细信息

通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究洪湖湿地野菰(Zizania latifolia)的现存生物量和初级生产力,测算其碳储量、固碳能力,探讨其固碳潜力.结果得出:洪湖湿地野菰地上现存生物量平均0.75kg.m-2(0.52～0.96kg.m-2),现存碳储量平均0.33kg.m-2(0.23～0.42kg.m-2);地下部分的生物现存量平均为1.47kg.m-2,其碳储量平均为0.65kg.m-2,均约为地上2倍,因此野菰碳储量主要在地下部分;洪湖湿地野菰地上部分净初级生产力平均合计达0.75kg.m-2.a-1,加上地下部分,平均为1.2kg.m-2.a-1,固碳能力为0.53kg.m-2.a-1,高于全国陆地植被平均固碳能力和全球植被平均固碳能力.与中国不同生态系统的固碳能力相比,由于洪湖湿地野菰种群郁闭度较高,其平均固碳能力强于城市、河流等生态系统,明显高于其他湖泊生态系统.

关键词：洪湖菰储碳固碳