宁夏贺兰山三种植被下土壤有机碳密度的比较

干旱、半干旱地区的土壤有机碳库是全球土壤碳库的重要组成部分,在全球碳循环的研究中有着重要作用.本文以宁夏贺兰山国家级自然保护区的油松(Pinus tnbulaeformis Carr.)、灰榆(Ulmus glaucescens Franch.)和灌丛三种植被下的土壤为研究对象,比较分析了这三种土壤不同层次有机碳含量和有机碳密度的变化情况.结果表明:三种土壤的有机碳含量均随着深度的增加而减少;油松植被下土壤的有机碳密度最高(11.30±0.36 kg·m-2),灰榆植被下土壤的有机碳密度次之(4.34±0.13kg·m-2),灌丛植被下土壤的有机碳密度最低(2.50±0.07 kg·m-2);油松、灰榆和灌丛三种植被下的土壤表层(0-5 cm)有机碳储量分别占其土壤有机碳总储量的10.32%±0.07%、23.43%±0.69%和26.80%±0.20%,灰榆和灌丛植被下的土壤发育情况较差,其有机碳相对较多地储存在表层土壤中;发育较好的土壤,其有机碳总储量也较高.为减少土壤表层CO2的排放,我们应加强对地表植被的保护,这对减缓全球变暖趋势具有重要意义.     

遥感技术与陆地生态系统碳循环研究

在人类社会日益关注全球环境问题的今天,大气中CO2和CH4等温室气体浓度升高诱发的全球气候变化已成为可持续发展的最严峻挑战。因此,针对各个陆地生态系统的碳循环研究成为气候变化和区域发展研究的重点和关键。陆地生态系统中土地利用方式、植被种类等的变化,通过时间和空间的尺度来影响着全球碳循环,而遥感技术具有宏观、速度快、周期短、信息量大、多时相等特点,因此在植被覆盖和土地利用分类、碳循环遥感模型等方面都有着重要的应用。     

干旱对克氏针茅草原碳循环的影响

本文以中国北方克氏针茅草原为研究对象,以涡度相关法为主要技术手段,利用克氏针茅草原观测站2008年碳通量观测数据,探讨了干旱对克氏针茅草原生态系统呼吸（Reco）、生态系统总初级生产力（GPP）和生态系统净碳交换（NEE）的影响。研究发现：干旱是克氏针茅草原2008年Reco、GPP和NEE的限制因子。1）在半小时尺度和日尺度上,Reco均随干旱的增加呈降低趋势,呈现出明显的相关关系,Reco最大值出现在降雨过后的7月3日,为3．58gCm^-2d^-1;2）温度适宜时,半小时尺度和日尺度上的GPP均随土壤含水量（SWC）的减小而降低,呈现出明显的正相关关系,GPP最大值出现在7月4日,其值为7．89gCm^-2d^-1;3）在干旱的影响下,NEE随SWC的减小呈减弱趋势,在半小时尺度和日尺度上同样呈现正相关关系,在水分不足时,NEE明显减小,降雨前10天NEE平均值为-0．33gCm^-2d^-1,降水后10天增大为-2．21gCm^-2d^-1,后20天为-2．46gCm^-2d^-1,之后随SWC的降低,NEE开始减小,最后降至一0．12gCm^-2d^-1。干旱通过影响Reco、GPP和NEE进而影响生态系统碳循环,是2008年克氏针茅草原生态系统碳循环的限制因子。     

室内模拟不同因子对岩溶作用与碳循环的影响

为分析岩溶作用及岩溶碳循环的影响因素,设计了6个不同的处理以进行模拟实验.结果表明H2SO4含量、水动力条件以及土壤厚度对岩溶作用及岩溶碳循环具有重要影响.具有相同土壤厚度的3个处理,其Ca2++Mg2+浓度与SO2-4浓度均表现为:B20-2B20-1B20-3,B50-2B50-1B50-3,说明H2SO4的输入导致了岩溶作用增强,并且下渗水水量增加对水化学性质产生了明显的稀释作用.在煤铁残渣输入量及水动力条件相同而土壤厚度不同的条件下,Ca2++Mg2+浓度与SO2-4浓度表现为:B50-1B20-1、B50-2B20-2、B50-3B20-3.这说明较厚的土壤更有利于岩溶作用的进行.另外,由于实验中H2CO3对碳酸盐岩的溶解量贡献较小,岩溶作用对CO2的净消耗量主要取决于H2SO4含量.但B50-2的SO2-4浓度最大,CO2的净消耗量却最高.这可能是由于煤铁残渣向土壤中输入了有机质或其它养分促进了土壤深部CO2的形成,并且B50-2上部较厚的土壤也导致了H2CO3对碳酸盐岩溶解量的贡献增加,因此B50-2的CO2净消耗量也比较高.     

新科学:"风靡"全球的低碳经济

回顾美国历史上最大宗,且轰动世界的公司破产案--安然公司(700亿美元)破产案,如果之前做一个简单的低碳经济评估,那么该公司的财务也许就不会出现那样的问题.碳循环基本理论任初中和高中课堂已经教授50年,但是,这一直被作为一件令人好奇的事情,且与人类追求财富甚至福利无关.在其概念被扩展并重新评价之后的今天,它正被作为指导发展决策的一种工具.     

河流湖泊碳循环研究进展

围绕河流湖泊的碳循环,明晰了不同水生生态系统中的颗粒有机碳（POC）、颗粒无机碳（PIC）、溶解有机碳（DOC）等各类碳组分的迁移转化过程,进而梳理了影响河流湖泊碳通量的关键因素,归纳了目前可用于水体碳组分测定的仪器和实验室技术.重点探讨了遥感技术在河湖碳循环组分反演和估算方面的应用,系统归纳了近年来利用遥感数据估算POC、DOC、有色溶解有机物（CDOM）以及叶绿素a（Chla）等河湖碳组分的相关研究进展,并进一步对目前国内外已经建立的内陆水域碳循环模型进行了全面的对比分析.研究发现,不同纬度与类型的河流湖泊碳通量和碳循环的影响因素不同,主要由当地水循环过程以及水-气交换过程决定.传统实验室测定是精确测量水体碳组分的技术手段,卫星遥感则可全方位监测河湖水体中CDOM、DOC、POC以及浮游植物等碳组分,实现大区域的水质和碳循环过程监测.河流湖泊碳循环模型可进一步分析碳组分的来源与特征,准确揭示生物地球化学循环过程,但现有模型的适用性和稳健性仍有待进一步提高.     

利用CASA模型估算黑河流域净第一性生产力

陆地生态系统是维系生物圈乃至人类存在与发展的生命支持系统。该系统净第一性生产力估算研究有助于寻找陆地植被从大气中固定碳的数量及影响其时空分布的驱动因子。基于CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型,结合多光谱遥感数据和气候数据,模拟干旱半干旱典型区黑河流域1998~2002年净第一性生产力的时空分布,并分析和探讨了上、中、下游NPP的驱动因子。研究结果证明CASA模型适用于内陆河流域范围内NPP研究;通过分析黑河流域上、中、下游的NPP变化与气温、降水、太阳辐射和NDVI的相关关系,发现上游山区NPP与热量相关性显著,中游地区由于人工绿洲对水资源的截留用于作物灌溉,NPP相对稳定,下游的NPP受热量和水分因素共同复杂控制。     

农业生态系统碳循环研究

为了搞清我国农业生态系统碳循环状况,以１９９０年和２０００年为例,对系统周年内碳的吸收、排放、固定和转移量进行了计算分析,绘制出全国农业生态系统碳循环框图。结果表明,１９９０年和２０００年碳的排放、固定、转移量占当年吸收量分别为８９．７％和９１．０％、９．１２％和７．８３％及１．１８％和１．１６％。说明无论是现阶段还是气候变化后,我国农业生态系统对碳的吸收量均大于排放量,对大气ＣＯ２浓度而言,不是源而是汇。     

湖泊碳循环及碳通量的估算方法

湖泊由于其特殊的地理位置,较高的生产力,在碳循环中具有重要作用。作为湖泊营养元素的碳在湖泊水体中的赋存形态主要包括:碳酸盐系统(CO2,CO32-,HCO3-,H2CO3)、溶解态有机碳、生物死亡残体颗粒碳及生物体有机碳等。研究表明包括有机碳和溶解态无机碳在内的全世界湖泊总碳汇为0.077Gt/a,其中对大气的汇达到0.0532Gt/a。湖泊除从地表径流、地下水获得碳以外,还可从空气物质中获得碳。估算及测定水气界面CO2通量的方法主要有:①赖利估算法;②单侧扩散法;③同位素估算法;④涡度相关法;⑤静态箱式法。     

耐盐碱水稻土壤产甲烷菌群落特征及产甲烷途径

产甲烷菌在土壤碳循环过程中发挥着关键性作用,而种植耐盐碱水稻土壤中产甲烷菌群落特征及环境影响因素尚不明确.本研究采用实时荧光定量PCR和Illumina高通量测序技术,对青岛市稻作改良智慧农业产业示范基地中耐盐碱水稻（YC1703）、普通水稻（"临稻10号"）及荒地土壤中产甲烷菌的丰度特征、群落组成及与环境因子的关系进行了对比分析.结果表明,种植"临稻10号"土壤中的产甲烷菌丰度和群落丰富度显著高于种植YC1703的土壤,种植YC1703土壤中产甲烷菌具有较高多样性.产甲烷菌群落受水稻品种、水稻生育期和环境因子的综合影响.两种水稻土壤中H₂/CO₂还原型产甲烷菌占优势,由此推测这些土壤中生成甲烷的主导途径均为H₂/CO₂还原途径.