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《中国科学院植物研究所》 2001年
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人类活动干扰下草原温室气体地-气交换特征及碳平衡研究

王艳芬  
【摘要】: 放牧和开垦目前是内蒙古草原最主要的两种人类生产活动,采用静态箱-气 象色谱法对这两种土地利用方式下草原主要温室气体(CH_4、N_2O和CO_2)地- 气交换通量进行了原位观测,同时结合草原生态系统碳循环特征对放牧生态系统 碳素收支状况进行了初步探讨,首次对开垦前后内蒙古草原CH_4吸收和N_2O排 放的季节、昼夜变化特征进行了分析研究,对不同牧压梯度下内蒙古草原碳的损 失进行了估算。主要研究结果包括以下4个方面: 1.内蒙古草甸草原开垦是大气CH_4的汇,开垦为农田后,土壤-植物系统吸 收大气CH_4的能力增强。测定期间,农田与邻近的天然草原CH_4平均吸收通量 为23.38和24.57ugCm~(-2)h~(-1);尽管农业活动改变了草原CH_4地-气交换通量,但是 通量的量级仍是由当地季节性变化的气候条件决定的,其CH_4吸收通量具有强 烈的季节变化规律,表现为“春秋季高,夏季低”的特点;耕作使得土壤-植物 系统CH_4吸收通量的季节变化趋于平缓。 2.内蒙古天然草甸草原是大气N_2O的源。测定期间的平均排放通量为1.922 ugNm~(-2)h~(-1),通量范围为-0.484~7.425ugNm~(-1)h~(-1);天然草原N_2O排放具有明显的昼 夜变化规律和季节变化特征,排放通量出现两个高峰期,整个生长季表现为高(5 月中旬)—低(5月下旬至7月中下旬)—高(7月下旬至8月中旬)—低(8月下旬至9 月)的趋势;农垦增强了土壤-植物系统排放N_2O的能力。观测期间平均排放通量 为2.914ugNm~(-2)h~(-1) ,比天然草原高52%,排放通量的季节规律性减弱,整个生长 季呈现波动性变化,通量变化与天然草原相比趋于平缓。 3.内蒙古冷蒿-小禾草草原与天然草甸草原一样,起着CH_4汇、N_2O源的功 能。主要温室气体CH_4、N_2O和CO_2的地-气交换通量受水热因子控制,与温度 之间存在显著相关关系,具有季节变化特征;时间尺度对于讨论不同放牧压力下 甲烷通量具有重要意义,不同放牧率处理9年后,土壤吸收甲烷的能力在当地自 然气候条件下没有显著变化;放牧对草原N_2O排放通量影响显著,依次是轻度 放牧<围栏封育<中度放牧<重度放牧;放牧增大了CO_2排放通量,观测期间四种 处理间CO_2通量差异显著,CO_2排放通量四种处理依次为:围栏封育<轻牧<重 牧<中牧。 4.对内蒙古草原放牧条件下碳收支状况的研究表明,冷蒿-小禾草草原受自 然条件和人为因素双重作用存在由碳库(积累碳)向碳源(释放碳)转化的可能 性。
【学位授予单位】:中国科学院植物研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S181

【引证文献】
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【同被引文献】
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7 孔岩;生态系统温室气体排放量计算将更精确[N];中国气象报;2010年
8 本报记者 姬钢;把中国温室气体“卖”出去[N];中国环境报;2005年
9 薛严;韩国《低碳绿色增长基本法》正式生效[N];科技日报;2010年
10 佟晓群;我啤酒业首个低碳研究协议签订[N];中国食品报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王艳芬;人类活动干扰下草原温室气体地-气交换特征及碳平衡研究[D];中国科学院植物研究所;2001年
2 马忠海;中国几种主要能源温室气体排放系数的比较评价研究[D];中国原子能科学研究院;2002年
3 郝庆菊;三江平原沼泽土地利用变化对温室气体排放影响的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
4 黄斌;冬小麦、夏玉米轮作农田土壤CO_2释放与碳平衡的研究[D];中国农业大学;2004年
5 白凤华;费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响[D];内蒙古大学;2008年
6 孙向阳;北京西山地区森林土壤中CO_2、N_2O和CH_4气体的排放通量及动态研究[D];北京林业大学;1999年
7 于洪观;煤对CH_4、CO_2、N_2及其二元混合气体吸附特性、预测和CO_2驱替CH_4的研究[D];山东科技大学;2005年
8 郭李萍;农田温室气体排放通量与土壤碳汇研究[D];中国农业科学院;2000年
9 牟林;不同CO_2浓度情景下热盐环流的演变[D];中国海洋大学;2007年
10 赵建波;保护性耕作对农田土壤生态因子及温室气体排放的影响[D];山东农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜吴鹏;城市固体废弃物(MSW)填埋处理温室气体[D];南京信息工程大学;2006年
2 李瑜婷;中国温室气体排放权交易机制的建构[D];华东政法大学;2010年
3 毛子熙;温室气体排放权交易法律制度研究[D];中国政法大学;2011年
4 张中杰;川中丘陵区旱地生态系统温室气体排放通量观测研究[D];西南农业大学;2004年
5 张芳;珠江三角洲地区大气中与全球变化相关的痕量卤代烃的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
6 魏蜜蜜;后京都时代美国气候政策的调整[D];中共中央党校;2010年
7 张若玉;长寿命温室气体CH_4、N_2O的辐射强迫和全球增温潜能的研究[D];南京信息工程大学;2011年
8 郑洁;美国温室气体清单编制机制研究[D];浙江工业大学;2011年
9 刘蓉梅;温室气体税政策集束研究[D];华东政法大学;2012年
10 于岩;O_2/CO_2燃烧技术中NO_x排放特性的实验研究及机理分析[D];华北电力大学(河北);2004年
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