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森林生态系统土壤co_2释放随海拔梯度的变化及其影响因子

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生态学报 2007年第11期27卷 4678-4685页

作者：吴雅琼刘国华傅伯杰郭玉华胡婵娟中国科学院生态环境研究中心北京100085 内蒙古巴彦淖尔市环境监测站(环境科学研究所) 内蒙古巴彦淖尔市015000

联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环的关注。土壤co2释放作为土壤-大气co2交换的主要途径之一,成为了各国生态学家研究的重点内容。通过对1800～2155m海拔梯度上森林生态系统土壤co2释放进行研究,揭示了较小空间尺... 详细信息

联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环的关注。土壤co2释放作为土壤-大气co2交换的主要途径之一,成为了各国生态学家研究的重点内容。通过对1800～2155m海拔梯度上森林生态系统土壤co2释放进行研究,揭示了较小空间尺度上土壤co2释放的变化规律及其控制机制。在研究区域内,随着海拔梯度的增加,森林土壤co2释放由(1.94±0.06)μmolm-2s-1逐渐增加至(2.22±0.07)μmolm-2s-1。土壤温度、土壤水分、土壤有机碳(SOC)、全N、全P与土壤co2释放呈显著正相关(n=14,P土壤容重与土壤co2释放速率呈显著负相关(n=14,P土壤pH对土壤co2释放影响不显著。作为一个复杂的生态学过程,环境因子及其交互作用对土壤co2释放产生影响,为了减少因子共线性影响,逐步降低因子维数,采用主成分分析(PCA)揭示了土壤温度、土壤水分、SOC、全N、全P、容重6个因子的联合作用,其累积贡献率达到了57%以上;进一步运用逐步回归分析方法,探讨了影响土壤co2释放沿海拔梯度分布的主导因子,结果表明土壤水分是研究区域森林生态系统土壤co2释放沿海拔梯度变化的主导因子。

关键词：土壤co2释放森林生态系统海拔梯度土壤水分土壤温度土壤性质

黄土丘陵沟壑区典型人工林土壤co_2释放规律及其影响因子

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生态学报 2009年第9期29卷 4700-4709页

作者：胡婵娟刘国华傅伯杰靳甜甜郭雷苏常红中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院研究生院北京100039

为了解黄土丘陵沟壑区人工林土壤有机碳排放特征,于2007年8月、2007年10月和2008年5月对黄土丘陵沟壑区杏树、沙棘和刺槐3种人工林下土壤co2释放速率及相关环境因子进行研究,探讨了半干旱地区侵蚀环境下不同植被土壤co2释放速率的变化... 详细信息

为了解黄土丘陵沟壑区人工林土壤有机碳排放特征,于2007年8月、2007年10月和2008年5月对黄土丘陵沟壑区杏树、沙棘和刺槐3种人工林下土壤co2释放速率及相关环境因子进行研究,探讨了半干旱地区侵蚀环境下不同植被土壤co2释放速率的变化规律及影响因子。杏树、沙棘和刺槐3种人工林土壤co2释放存在差异,日平均释放速率分别为0.83～2.61μmol·m-·2s-1、0.83～3.32μmo·lm-·2s-1和0.80～3.45μmo·lm-·2s-1,刺槐和沙棘人工林土壤co2释放速率高于杏树林,3种人工林的土壤co2释放速率日变化及季节性变化表现一致,春季和夏季的土壤co2释放高于秋季。相关分析表明,土壤温度是影响土壤co2释放的主要因子,但在干旱的春季和夏季,土壤水分是土壤co2释放的主要限制因子,同时,土壤理化性质和微生物生物量也对土壤co2释放有显著影响。

关键词：黄土高原土壤co2释放土壤微生物人工林

中国森林生态系统土壤co_2释放分布规律及其影响因素

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生态学报 2007年第5期27卷 2126-2135页

作者：吴雅琼刘国华傅伯杰郭玉华中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 内蒙古巴彦淖尔市环境监测站(环境科学研究所) 内蒙古巴彦淖尔市015000

联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环变化的关注。陆地生态系统在全球变暖格局下的地位与作用,尤其是土壤碳库对全球变暖格局的响应是全球变化研究的焦点。土壤co2释放作为土壤-大气co2交换的主要途径之一,也就成为... 详细信息

联合国气候框架公约的签署提升了人们对全球变暖、碳循环变化的关注。陆地生态系统在全球变暖格局下的地位与作用,尤其是土壤碳库对全球变暖格局的响应是全球变化研究的焦点。土壤co2释放作为土壤-大气co2交换的主要途径之一,也就成为各国生态学家研究的重点内容。在对我国森林生态系统co2释放通量以及相关气候、生物等因子的资料进行收集、整理和分析的基础上,探讨了我国森林生态系统土壤co2释放的分布规律,以及这种规律性分布的气候、生物影响因素。对于我国这样一个南北跨度大的国家,不同区域的森林生态系统土壤co2释放通量间存在较大的差异,在全国尺度上,森林生态系统土壤co2释放通量平均值为(1.79±0.86)gCm-2d-1,而且土壤co2释放通量随着纬度增加逐渐降低。作为一个复杂的生态过程,土壤co2释放受到生物、非生物因子或独立、或综合的影响。通过分析指出,在全国尺度上,年均温、降雨量、群落净生产力及凋落物量显著地影响森林土壤co2释放通量。同时,也正是这些影响因子的纬度分布,导致了我国森林生态系统土壤co2释放通量的纬度分布规律。作为衡量土壤co2释放对温度敏感性的重要指标,计算了我国森林生态系统土壤co2释放温度敏感性系数-Q10值,约为1.5,该值显著低于全球平均水平,2.0。

关键词：土壤co2释放森林生态系统气候因子年生产力凋落物量

辽宁东部山区落叶松人工林非生长季土壤co_2释放动态

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生态学杂志 2017年第11期36卷 3064-3071页

作者：尤文忠魏文俊张慧东王睿照颜廷武毛沂新辽宁省经济林研究所大连116031 辽宁省林业科学研究院沈阳110032

辽宁东部山区冬季寒冷漫长,而且秋冬交替和冬春交替时期表层土壤冻融交替频繁发生,其对土壤co2释放的影响特征还不明确。以该区典型森林类型长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为研究对象,在2010—2014年期间额定非生长季冻融交替... 详细信息

辽宁东部山区冬季寒冷漫长,而且秋冬交替和冬春交替时期表层土壤冻融交替频繁发生,其对土壤co2释放的影响特征还不明确。以该区典型森林类型长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为研究对象,在2010—2014年期间额定非生长季冻融交替期和冻结期土壤呼吸速率(Rs)动态变化特征,并量化各时期土壤co2释放量(F_(co_2))的贡献。结果表明:非生长季Rs总体呈现出"U"型的变化规律,并且秋冬冻融交替期土壤呼吸速率明显大于冬春冻融交替期。非生长季年际间Rs的差异较大,年平均Rs在(0.42±0.02)^(0.72±0.04)μmol co2·m-2·s-1。Rs与10 cm深度土壤温度(T10)和空气温度(Ta)呈现相似的动态变化规律并且具有显著的正相关关系。指数模型能够较好地拟合非生长季Rs随T10的变化规律,且2010/2011和2011/2012年的拟合效果优于2012/2013和2013/2014年,冻融交替期的拟合效果要优于冬季冻结期。2010—2014年期间4个非生长季F_(co_2)分别为137、92、100和159 g C·m-2,年际间差异大。非生长季各时期F_(co_2)总体上为秋冬冻融交替期最多(29.66~63.48 g C·m-2),冬春冻融交替期次之(14.57~21.48 g C·m-2),秋冬冻融交替期F_(co_2)是冬春冻融交替期的1.68~4.36倍,二者的累计贡献率在47.69%~54.66%。冻融交替作用对于非生长季F_(co_2)动态的贡献不可忽视,而秋冬和冬春2个冻融交替期对于F_(co_2)的影响也存在较大差异,秋冬冻融交替期激发土壤释放co2的能力比冬春冻融交替期更强。研究结果将有助于更好地理解我国东北地区非生长季森林土壤碳排放的规律。

关键词：非生长季土壤co2释放秋冬交替冬春交替冻融交替作用

不同培肥措施下土壤co_2释放及其动力学研究

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植物营养与肥料学报 2002年第3期8卷 292-297页

作者：戴万宏刘军王益权赵磊西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

实验室恒温密闭培养法研究了 4种培肥措施连续培肥 2 3年后农田土壤的co2 释放状况及其动力学特征。结果表明 ,含水量 12 %至 2 4%范围内 ,土壤co2 释放过程完全可以用一级反应动力学方程 y =A0 (1-e-kt)进行定量描述 (r2 =0 9812～ 0 ... 详细信息

实验室恒温密闭培养法研究了 4种培肥措施连续培肥 2 3年后农田土壤的co2 释放状况及其动力学特征。结果表明 ,含水量 12 %至 2 4%范围内 ,土壤co2 释放过程完全可以用一级反应动力学方程 y =A0 (1-e-kt)进行定量描述 (r2 =0 9812～ 0 995 9,P 土壤co2 释放量和潜在可释放C量A0 随含水量增加呈线性增加 (r2 =0 972 8～ 0 9987,P 土壤co2 释放状况及其动力学特征参数 ;NP化肥和厩肥 +NP化肥 2种培肥措施较不施肥对照明显增加了土壤co2 释放量、潜在可释放C量A0 和速率常数k ;秸秆 +NP化肥培肥措施较不施肥对照显著增加了土壤co2 释放量、潜在可释放C量A0 ,但却显著降低了释放速率常数k ;有机无机肥料配合措施 (秸秆 +NP、厩肥 +NP)与单施NP化肥措施比较 ,明显降低了释放速率常数k。

关键词：培肥措施土壤co2释放动力学研究温室气体

施肥方式对土壤co_2释放的影响及其机理研究进展

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江苏农业学报 2016年第2期32卷 472-480页

作者：周运来张振华钱晓晴严少华罗佳卢信刘丽珠范如芹扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225100 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏南京210014

采取有效的农艺措施降低农田土壤co_2释放是当前土壤固碳研究的重点之一。本文将施肥方式与土壤co_2释放的影响因子联系起来,对不同施肥方式下土壤呼吸温度敏感性、土壤有机碳组分含量、土壤团聚体特征及土壤微生物多样性等因素的变化... 详细信息

采取有效的农艺措施降低农田土壤co_2释放是当前土壤固碳研究的重点之一。本文将施肥方式与土壤co_2释放的影响因子联系起来,对不同施肥方式下土壤呼吸温度敏感性、土壤有机碳组分含量、土壤团聚体特征及土壤微生物多样性等因素的变化进行了综述,讨论了施肥方式影响co_2释放的机理,并对今后不同施肥方式影响co_2释放的研究重点进行了展望,以期为降低农田土壤co_2排放提供理论依据。

关键词：施肥方式土壤co2释放土壤固碳

干湿交替频率对不同土壤co_2和N_2O释放的影响

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生态学报 2013年第4期33卷 1251-1259页

作者：欧阳扬李叙勇中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室北京100085 中国科学院研究生院北京100049

干旱、半干旱和地中海气候区,乃至一些湿润地区,由干湿交替引起的土壤碳、氮的短暂脉冲式释放很大程度上决定着长时间尺度温室气体释放的总量,是土壤碳、氮温室气体释放的关键过程。选择我国降雨梯度下的森林、农田、草地和荒漠生态系统... 详细信息

干旱、半干旱和地中海气候区,乃至一些湿润地区,由干湿交替引起的土壤碳、氮的短暂脉冲式释放很大程度上决定着长时间尺度温室气体释放的总量,是土壤碳、氮温室气体释放的关键过程。选择我国降雨梯度下的森林、农田、草地和荒漠生态系统,采集土样进行实验室统一控制条件下的多重干湿交替循环,对比探讨不同生态系统土壤干湿交替频率对co2和N2O释放的影响模式。结果表明:(1)干湿交替能够显著的激发土壤中co2和N2O的释放,森林、农田、草地和荒漠土壤co2和N2O释放速率对干湿交替的响应模式基本一致,其响应强度与土壤本底中碳和氮的含量有关;(2)在一定培养时间内,随着干湿交替频率的增加,土壤再湿润阶段co2释放速率降低,但是,气体释放的总量较之于恒湿对照组有所增加。(3)不同土壤N2O的释放总量对干湿交替频率的响应模式表现出很大的差异,其中农田和荒漠土壤响应模式类似。

关键词：干湿交替频率温室气体土壤co2释放土壤N2O释放

氮添加和降水增加对内蒙古半干旱草地土壤呼吸的影响

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氮添加和降水增加对内蒙古半干旱草地土壤呼吸的影响

作者：宁岩河北大学

学位级别：硕士

土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环中的第二大碳源,在调节大气中co2浓度和维持陆地碳储量方面扮演着关键的角色。作为干旱和半干旱区域不可或缺的生物群落,草地在应对气候变化、维持陆地碳循环等方面至关重要。内蒙古草地是我国生态安全... 详细信息

土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环中的第二大碳源,在调节大气中co2浓度和维持陆地碳储量方面扮演着关键的角色。作为干旱和半干旱区域不可或缺的生物群落,草地在应对气候变化、维持陆地碳循环等方面至关重要。内蒙古草地是我国生态安全的重要屏障,其土壤呼吸过程在维持生态系统碳平衡以及功能方面发挥着重要作用。近年来,随着工业化进程的加快,大气氮沉降速率显著增加,相较于工业革命前期提升了3至5倍。与此同时,全球气温不断攀升,水文循环变化加剧,频发的极端降水事件对土壤呼吸产生了深远影响。然而,以往关于土壤呼吸的研究大多聚焦于单一因素,鲜有在长时间尺度上探讨两因素交互对土壤呼吸的影响。因此,该研究依托位于内蒙古多伦县的全球变化多因子实验平台,设置四项实验处理:对照、氮添加、降水增加、以及氮添加和降水增加,其中氮添加量为10 g N m-2 year-1,降水增加总量为120 mm,探究土壤呼吸对氮添加和降水增加的响应规律及其机制。通过分析2021-2023年数据发现:（1）氮添加降低土壤湿度1.17%,降水增加增加土壤湿度1.27%。氮添加显著提高土壤无机氮92.39%,降水增加降低土壤无机氮23.81%。氮添加使土壤pH减少0.86,降水增加使土壤pH增加0.67。（2）氮添加降低土壤微生物生物量碳45.69%,降水增加使其增加64.22%。氮添加和降水增加均不改变地下净初级生产力以及非禾本科杂类草生物量。氮添加使禾本科生物量增加45.14%,使非禾本科杂类草与禾本科生物量的比值降低46.29%,但降水增加对禾本科生物量以及二者生物量比值均无影响。（3）氮添加降低土壤呼吸8.48%,这主要是由于氮添加提高土壤无机氮含量,降低土壤pH,进而导致土壤酸化,抑制土壤微生物活性并降低微生物生物量碳,最终导致土壤呼吸下降。降水增加显著提高土壤呼吸30.14%,这主要是由于降水增加提高了土壤湿度,促使微生物活性增强,增加微生物生物量碳,进而增加土壤呼吸。氮添加与降水增加对土壤呼吸无相互作用。本研究量化了氮添加和降水增加对土壤呼吸的影响,揭示了在氮添加和降水增加处理下土壤水分、养分等非生物因素以及微生物活性、地下生产力以及地上生物量等生物因素对土壤呼吸的调控机制。研究成果可有效减少氮沉降与降水格局变化情景下模型预测草地生态系统土壤碳释放的不确定性,为准确评估陆地碳平衡及其全球响应提供了重要数据,也为气候变化预测及制定科学管理策略提供坚实理论基础与实践指导。

关键词：氮沉降降水格局变化微生物活性土壤co2释放

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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青海湖北部土壤co_2浓度变化研究

地球环境学报 2011年第1期2卷 278-284页

作者：赵景波李岩曹军骥郁科科陕西师范大学旅游与环境学院西安710062 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710075

利用红外co_2监测仪对青海湖地区哈尔盖附近不同植被、不同深度条件下的土壤co_2浓度进行了多次昼夜观测。观测结果表明,在年平均温度1℃左右的高寒青海湖地区,从早8:00到次日早8:00土壤co_2浓度具有从低到高再到低的昼夜变化规律,这种... 详细信息

利用红外co_2监测仪对青海湖地区哈尔盖附近不同植被、不同深度条件下的土壤co_2浓度进行了多次昼夜观测。观测结果表明,在年平均温度1℃左右的高寒青海湖地区,从早8:00到次日早8:00土壤co_2浓度具有从低到高再到低的昼夜变化规律,这种变化特点与昼夜温度变化基本一致。在土壤夜间最低温度为0%和更高地区,土壤co_2浓度的这种昼夜变化规律具有普遍性。该区白天12小时土壤co_2浓度略高于夜间12小时,但比低海拔地区白天与夜间的浓度差异小。在土壤1 m深度范围内co_2浓度随深度增加而增加。土壤C02浓度明显高于地面之上100 cm空气co_2浓度,显示在温度较高季节土壤在向大气释放co_2。在高寒干旱草原粉砂土分布区,只要土壤温度接近零度或零度以上,土壤co_2浓度就会高于空气co_2浓度,土壤co_2就会向空气中排放。高寒干旱区影响土壤co_2浓度的最主要的因素是温度,该地Q_(10)平均值为2.81,表明温度对青海湖草原土壤co_2浓度的影响比对低海拔草原co_2浓度的影响更大。

关键词：青海湖地区土壤co2浓度昼夜变化规律土壤co2释放温度