农田温室气体排放通量与土壤碳汇研究
【摘要】：
本文研究了华中地区典型旱地农田的温室气体排放通量动态变化，及其与作物生长、土壤中C、N元素和其它管理因子(施肥、灌溉)和环境因子(如温度、水分等)之间的相互关系：以及晒田和不同类型肥料对北京单季稻田甲烷和N_2O排放的影响及其相互关系；并对我国和发达国家关于京都议定书3.3和3.4条款有关活动的碳汇潜力进行了计算、分析和比较；还计算和总结出我国土壤碳储量及其地理分布特征。研究的主要结果如下：
1．旱地农田土壤CO_2排放通量与作物生长状况密切相关，在作物旺盛生长和成熟期的排放量较高，这可能与根系分泌物和土壤中残留有机物料较多有关；
2．土壤CO_2排放通量与土壤可溶性有机碳之间没有直接的关系。可能是由于土壤可溶性有机碳是土壤碳转化过程中的中间产物，它一方面是土壤微生物分解复杂有机物的降解产物，另一方面又会被其它微生物继续分解和利用；
3．旱地农田N_2O排放与施肥及土壤中无机氮含量密切相关，N_2O排放通量与土壤无机氮含量呈正相关；N_2O排放在施肥后显著增加，尤其在气温和土温较高的季节更为显著；
4．旱地土壤是一弱的甲烷汇(汇强度为-0.003～-0.026 mgCH_4／m~2／h)，较高的土壤湿度和施用氮肥会减弱土壤甲烷汇的强度；
5．本试验条件下，稻田在水稻分蘖末期短期晒田可减少甲烷排放量16.1％，而同时增加的N_2O当量较小，仅为7.3％(500年时间尺度内)；
6．关于京都议定书3.4条款的7项主要活动中，我国未来的固碳潜力为85.6MMtC／y(范围为40.0～218.3 MMtC／y)，其中潜力大小依次为森林＞草地＞农田；全球的潜力为637 MMtC／y，其中草地的潜力最大(占41％)，森林和农田管理次之；
7．附件Ⅰ国家(34个工业化程度较高的国家)和美国可以通过“京都议定书”3.3和3.4条款完成其减排承诺的50～70％。可见，京都议定书引入温室气体吸收汇，为发达国家提供了更多的减排选择；
8．我国80年代的土壤碳储量为107.5 Gt，约占全球土壤碳储量的6～7％。其中，，0-20cm、0-51cm和0～84cm土层的碳储量分别占到0～94cm土层碳总量的38％、77％和98％；
9．我国土壤碳储量的地理分布规律为：东部森林土壤系列由南到北，随纬度的增加土壤有机质和碳密度呈增加的趋势；北部草原土壤系列从东到西，随经度的减小，土壤有机质和碳密度呈逐渐降低的趋势。
【关键词】：全球变化 温室气体 源 汇 土壤碳汇 【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2000
【分类号】：X16
【目录】：
- 中文摘要9-11
- 英文摘要11-7
- 图表目录7-13
- 第一章 全球变化及温室气体源汇研究进展(文献综述)13-34
- 1.1 引言13
- 1.2 大气 CO_2源汇状况和全球碳平衡的关系13-16
- 1.2.1 大气 CO_2源汇及全球碳平衡/碳预算13-14
- 1.2.2 生态系统中的碳储量及形式14-15
- 1.2.3 土壤碳储量及其影响因子15-16
- 1.3 大气甲烷源汇状况16-22
- 1.3.1 大气甲烷源汇估算16-17
- 1.3.2 稻田甲烷排放及影响因子17-20
- 1.3.3 土壤甲烷汇/甲烷氧化机制及影响因子20-22
- 1.4 大气 N_2O源汇状况22-34
- 1.4.1 大气 N_2O源汇估算22-23
- 1.4.2 大气中氮氧化物的源汇23-25
- 1.4.3 土壤中产生 N化物的过程及机制25-34
- 1.4.3.1 氮素的硝化作用25-26
- 1.4.3.2 氮素的反硝化作用26-34
- 第二章 研究报告总体结构与意义34-35
- 第三章 旱地农田温室气体排放及其影响因子35-52
- 3.1 前言35
- 3.2 材料与方法35-37
- 3.3 结果与分析37-43
- 3.3.1 轮作期间的温室气体排放通量及其与土壤 C、N循环的关系37-43
- 3.3.2 温室气体排放的日变化43
- 3.4 农田施肥土壤温室气体排放的监测43-49
- 3.4.1 施肥后的土壤 N_2O排放通量及 NH_3挥发变化43-46
- 3.4.2 施肥后的土壤 CH_4排放通量变化46-48
- 3.4.3 施肥后的土壤 CO_2排放通量变化48
- 3.4.4 施肥后的氨挥发状况48-49
- 3.5 讨论49
- 3.6 小结49-50
- 参考文献50-52
- 第四章 肥料类型及晒田对稻田温室气体排放的影响52-61
- 4.1 前言52-53
- 4.2 材料与方法53-54
- 4.3 结果与分析54-58
- 4.3.1 水稻生长期内的甲烷排放通量变化以及与 Eh和 DOC间的关系54-56
- 4.3.2 N_2O排放及其与甲烷排放间的消长关系56-58
- 4.4 讨论58-59
- 4.5 小结59
- 参考文献59-61
- 第五章 我国及发达国家的碳汇潜力分析61-80
- 5.1 前言61-62
- 5.2 各种形式的碳库之间的关系62
- 5.3 计算土壤碳储量变化的方法62-63
- 5.4 与3.4条款有关的其它活动63-72
- 5.4.1 农田管理63-69
- 5.4.2 草地管理69
- 5.4.3 森林管理69-70
- 5.4.4 农业森林70
- 5.4.5 湿地管理70-71
- 5.4.6 退化土地的恢复71
- 5.4.7 城市绿地管理71-72
- 5.5 碳汇活动的增碳潜力72-74
- 5.6 我国和发达国家3.3及3.4条款各主要活动固碳量的比较74-77
- 5.7 小结77
- 参考文献77-80
- 第六章 我国土壤碳储量及地理分布特征80-90
- 6.1 前言80
- 6.2 我国80年代土壤碳储量估算80-87
- 6.2.1 计算方法介绍80-81
- 6.2.2 计算结果81-82
- 6.2.3 我国土壤碳密度地理分布特征82-84
- 6.2.4 我国80年代水稻土碳储量及分布特征84-87
- 6.3 我国土壤的碳通量87-89
- 6.4 小结89
- 参考文献89-90
- 第七章 结语与展望90-91
- 致谢91-92
- 个人简历92-93
- 博士期间发表的有关论文93
- 博士后期间发表的有关论文93-94
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|
| 1 |
朱同相,段云,胡修岭;麦秸回田对土壤肥力的影响[J];山东农业科学;1988年01期 |
| 2 |
郑循华,王明星,王跃思,沈壬兴,上官行健,金继生,李老土;华东稻田CH_4和N_2O排放[J];大气科学;1997年02期 |
| 3 |
沈洁;;绿肥与土壤有机质的关系[J];耕作与栽培;1985年01期 |
| 4 |
罗永藩;;我国少耕与免耕技术推广应用情况与发展前景[J];耕作与栽培;1991年02期 |
| 5 |
刘立光;吴伯志;;不同耕种方式对水土流失及产量的影响[J];耕作与栽培;1993年04期 |
| 6 |
王树楼，王笳，丁玉川，高柱平;旱地玉米免耕整秸秆半覆盖耕作技术研究[J];耕作与栽培;1994年04期 |
| 7 |
张本家;辽宁省坡耕地低产原因与治理措施[J];水土保持研究;1997年04期 |
| 8 |
肇普兴,夏海江;聚丙烯酰胺的保土保水保肥及改土增产作用[J];水土保持研究;1997年04期 |
| 9 |
李建牢,赵光耀;黄土高原地区的山坡地降雨径流利用与节水灌溉技术[J];水土保持研究;1998年04期 |
| 10 |
;Ammonia Volatilization from Winter Wheat Field Top Dressed with Urea[J];Pedosphere;1998年04期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
朱同相,段云,胡修岭;麦秸回田对土壤肥力的影响[J];山东农业科学;1988年01期 |
| 2 |
郑运章;有机农业中的病虫草害防治技术[J];安徽农业科学;2002年03期 |
| 3 |
石英尧;石扬娟;申广勒;陈多璞;;氮肥施用量和节水灌溉对稻田甲烷排放量的影响[J];安徽农业科学;2007年02期 |
| 4 |
蔡惜芜;姚昭;莫锦钊;杨兆明;朱海华;李俊;;桉树近熟林追肥效果初探[J];桉树科技;2006年02期 |
| 5 |
林馗;吴志华;;桉树水分胁迫研究进展[J];桉树科技;2006年02期 |
| 6 |
谢耀坚;;科学发展桉树,为我国南方新农村建设作贡献[J];桉树科技;2006年02期 |
| 7 |
常宗强,冯起,吴雨霞,苏永红;祁连山亚高山灌丛林土壤呼吸速率的时空变化及其影响分析[J];冰川冻土;2005年05期 |
| 8 |
谭健晖;王以红;陈学政;蔡玲;朱高浦;;桉树无性繁殖衰退过程中的生理变化[J];北京林业大学学报;2007年03期 |
| 9 |
洪军,葛剑平,江南;上海市1985—2000年土地利用时空变化分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2004年06期 |
| 10 |
童成立,吴金水,向万胜,刘子勇,蒋平,刘守龙;长江中游稻田土壤有机碳计算机模拟[J];长江流域资源与环境;2002年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
刘蔚;[N];中国环境报;2007年 |
| 2 |
本报记者 袁祥;[N];光明日报;2009年 |
| 3 |
张孝德;[N];中国经济时报;2009年 |
| 4 |
华凌;[N];科技日报;2009年 |
| 5 |
本报记者 李大庆;[N];科技日报;2009年 |
| 6 |
本报记者 阚丽梅 本报通讯员 方弘 陈德华 边良;[N];中国绿色时报;2009年 |
| 7 |
本报记者 丁洪美 王建兰;[N];中国绿色时报;2009年 |
|
|
|
|
|
| 1 |
吴世忠,朱宗武,董百舒,周正度;稻麦免耕栽培的体会[J];江苏农业科学;1980年04期 |
| 2 |
凌启鸿
,张洪程
,程庚令
,朱佶
,陆文瑞;IR_(24)大面积高产栽培技术途径——兼论小群体、壮个体栽培模式[J];江苏农业科学;1982年09期 |
| 3 |
潘遵谱,许学前,吴敬民;灭茬免耕法在太湖地区多熟制水稻土上的应用[J];江苏农业科学;1983年10期 |
| 4 |
侯光炯;;自然免耕理论在水稻和小麦生产上的运用[J];四川农业科技;1982年04期 |
| 5 |
傅积平,张绍德,褚金海;土壤有机无机复合度测定法[J];土壤肥料;1978年04期 |
| 6 |
徐新宇,吴育英,向华,苑建奎;应用~(14)C研究还田麦秸在土壤中的分解和转化[J];土壤肥料;1980年04期 |
| 7 |
况陵生;麦杆还田对提高土壤肥力效应的研究[J];土壤肥料;1986年02期 |
| 8 |
黄福珍,张与真,刘宏斌,杨夫瑞;应用~(32)P研究蚯蚓对土壤中磷的固定及对磷肥利用率的影响[J];土壤通报;1984年03期 |
| 9 |
傅积平,张敬森;石灰性土壤微团聚体的分组分离及其特性的初步研究[J];土壤学报;1963年04期 |
| 10 |
赵诚斋,周正度,董百舒;苏南地区水稻土的合理耕作的研究[J];土壤学报;1981年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
高新星;赵立欣;;规模化猪场甲烷排放通量测量与分析[A];中国农村能源行业协会第四届全国会员代表大会新农村、新能源、新产业论坛生物质开发与利用青年学术研讨会论文集[C];2006年 |
| 2 |
王德宣;;若尔盖高原泥炭沼泽湿地温室气体研究进展[A];地理学与生态文明建设——中国地理学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年 |
| 3 |
严盈;万方浩;;全球变化下的生物入侵研究[A];第三届全国生物入侵大会论文摘要集——“全球变化与生物入侵”[C];2010年 |
| 4 |
燕成玉;卢宪梅;孙丽华;;秦皇岛市气候变化及其对人类活动的影响[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（下册）[C];2004年 |
| 5 |
韩家懋;王国安;;植物演进与全球环境变化[A];中国科学院地质与地球物理研究所2002学术论文摘要汇编[C];2002年 |
| 6 |
王东启;陈振楼;许世远;孙玮玮;叶明武;;富营养化的水体与温室气体排放[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年 |
| 7 |
王德宣;;若尔盖高原泥炭沼泽湿地温室气体研究进展[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年 |
| 8 |
钟笑寒;;温室气体减排跨期优化的一个理论模型[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年 |
| 9 |
周广胜;周莉;王玉辉;许振柱;白莉萍;;中国样带研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年 |
| 10 |
余跃进;;空调用制冷剂选用的探讨[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集（1）[C];2004年 |
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