模擬凍融過程對多年凍土濕地淺層土壤碳氮氣體交換的影響
發(fā)布時間:2021-11-03 11:31
由聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告可知,隨著全球地表平均溫度的上升,北半球高緯度地區(qū)多年凍土面積將會大幅減少,預計到21世紀末,該地區(qū)多年凍土面積將比20世紀末減少37%至81%。隨著多年凍土的退化,凍土的水、熱和凍融狀況發(fā)生劇烈變化,春初土壤凍融循環(huán)過程加速土壤碳氮周轉過程以及碳氮氣體排放,從而對全球氣候變化產(chǎn)生正反饋。為探明氣候因子(降雨量年際變化和土壤凍融循環(huán)過程)對多年凍土區(qū)典型濕地土壤碳氮氣體交換過程的影響,本文以大興安嶺北坡多年連續(xù)凍土區(qū)泥炭沼澤濕地為研究對象,為避免凍融期野外觀測對脆弱凍土環(huán)境的干擾,通過采集大型土柱(直徑:16 cm;高度:40 cm)結合室內(nèi)模擬實驗,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法和動態(tài)箱-化學發(fā)光法,分別定量甲烷、二氧化碳和氧化亞氮和一氧化氮陸地-大氣界面交換通量,以期建立準確測定一氧化氮氣體通量的動態(tài)箱方法規(guī)范,揭示凍融循環(huán)過程對碳氮氣體交換通量的影響,探明凍融期泥炭濕地淺層土壤溫室氣體凈收支狀況,以及降水量的年際變化對上述凍融效應的影響程度。為此,本研究設置3個降水處理(R30、R80和R130:30 mm、80 mm和130mm...
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)全球平均陸地和海表綜合溫度距平;(b)全球平均溫室氣體濃度(IPCC,2013)
圖 1-3 氮循環(huán)的生物和非生物過程(Butterbach-Bahl et al., 2013)Fig. 1-3 Biological and abiotic processes in nitrogen cycle (Butterbach-Bahl et al., 2013)N2O 既在土壤中發(fā)生生物過程,也形成于非生物過程(Butterbach-Bahl 3)。如圖 1-4 所示,N2O 在土壤中的生物過程包括自養(yǎng)硝化 NH3氧化作硝化 NO2-氧化作用、硝化細菌反硝化作用、異養(yǎng)(或經(jīng)典)反硝化作用化-反硝化作用、伴隨反硝化作用、NO3-異化還原為銨(DNRA 或稱 NO3)和生物固氮。而土壤中產(chǎn)生 N2O 的非生物過程包括 NH2OH 的非生物化、化學反硝化和 NH2OH 的化學氧化反應。此外,土壤表面也可能發(fā)生NH4NO3)光解或 NH3光氧化而生成 N2O(Pilegaard, 2013)。
圖 1-3 氮循環(huán)的生物和非生物過程(Butterbach-Bahl et al., 2013)Fig. 1-3 Biological and abiotic processes in nitrogen cycle (Butterbach-Bahl et al., 20N2O 既在土壤中發(fā)生生物過程,也形成于非生物過程(Butterbach-Ba013)。如圖 1-4 所示,N2O 在土壤中的生物過程包括自養(yǎng)硝化 NH3氧化養(yǎng)硝化 NO2-氧化作用、硝化細菌反硝化作用、異養(yǎng)(或經(jīng)典)反硝化作硝化-反硝化作用、伴隨反硝化作用、NO3-異化還原為銨(DNRA 或稱 N用)和生物固氮。而土壤中產(chǎn)生 N2O 的非生物過程包括 NH2OH 的非生硝化、化學反硝化和 NH2OH 的化學氧化反應。此外,土壤表面也可能發(fā)(NH4NO3)光解或 NH3光氧化而生成 N2O(Pilegaard, 2013)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]青藏高原種植飼草農(nóng)田一氧化氮周年排放特征[J]. 林菲,劉春巖,胡曉霞,付永鋒,張偉,王睿,姚志生,鄭循華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(02)
[2]凍融作用對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤有機碳礦化的影響研究[J]. 王嬌月,韓耀鵬,宋長春,郗鳳明. 氣候變化研究進展. 2018(01)
[3]凍融作用對我國東北濕地土壤碳排放與土壤微生物的影響[J]. 張超凡,盛連喜,宮超,何春光,張晶. 生態(tài)學雜志. 2018(02)
[4]白樺次生林降雨水化學及養(yǎng)分輸入特征[J]. 劉茜,滿秀玲,田野宏. 北京林業(yè)大學學報. 2015(08)
[5]溫度對產(chǎn)甲烷菌代謝途徑和優(yōu)勢菌群結構的影響[J]. 吳美容,張瑞,周俊,謝欣欣,雍曉雨,閆志英,葛明民,鄭濤. 化工學報. 2014(05)
[6]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
[7]2℃全球變暖背景下中國未來氣候變化預估[J]. 姜大膀,富元海. 大氣科學. 2012(02)
[8]大興安嶺主要沼澤濕地土壤碳氮垂直分布特征[J]. 劉斌,滿秀玲,王妍. 東北林業(yè)大學學報. 2011(03)
[9]凍融交替對土壤CO2及N2O釋放效應的研究進展[J]. 楊紅露,秦紀洪,孫輝. 土壤. 2010(04)
[10]凍融作用對大興安嶺濕地泥炭分解排放二氧化碳的影響[J]. 王憲偉,李秀珍,呂久俊,孫菊,李宗梅,吳志豐. 土壤通報. 2010(04)
博士論文
[1]環(huán)境變化對小興安嶺沼澤濕地甲烷和氧化亞氮排放的影響[D]. 黃石竹.東北林業(yè)大學 2016
[2]凍融作用對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤有機碳的影響研究[D]. 王嬌月.中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2014
碩士論文
[1]退耕還草對土壤N2O和NO通量影響研究[D]. 阿茹罕.內(nèi)蒙古大學 2018
[2]大興安嶺火燒跡地植被恢復對土壤有機碳組分的影響[D]. 張茂增.東北林業(yè)大學 2017
[3]干濕交替及凍融過程對溫帶森林土壤溫室氣體凈通量的影響[D]. 吳浩浩.長安大學 2014
本文編號:3473604
【文章來源】:西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)全球平均陸地和海表綜合溫度距平;(b)全球平均溫室氣體濃度(IPCC,2013)
圖 1-3 氮循環(huán)的生物和非生物過程(Butterbach-Bahl et al., 2013)Fig. 1-3 Biological and abiotic processes in nitrogen cycle (Butterbach-Bahl et al., 2013)N2O 既在土壤中發(fā)生生物過程,也形成于非生物過程(Butterbach-Bahl 3)。如圖 1-4 所示,N2O 在土壤中的生物過程包括自養(yǎng)硝化 NH3氧化作硝化 NO2-氧化作用、硝化細菌反硝化作用、異養(yǎng)(或經(jīng)典)反硝化作用化-反硝化作用、伴隨反硝化作用、NO3-異化還原為銨(DNRA 或稱 NO3)和生物固氮。而土壤中產(chǎn)生 N2O 的非生物過程包括 NH2OH 的非生物化、化學反硝化和 NH2OH 的化學氧化反應。此外,土壤表面也可能發(fā)生NH4NO3)光解或 NH3光氧化而生成 N2O(Pilegaard, 2013)。
圖 1-3 氮循環(huán)的生物和非生物過程(Butterbach-Bahl et al., 2013)Fig. 1-3 Biological and abiotic processes in nitrogen cycle (Butterbach-Bahl et al., 20N2O 既在土壤中發(fā)生生物過程,也形成于非生物過程(Butterbach-Ba013)。如圖 1-4 所示,N2O 在土壤中的生物過程包括自養(yǎng)硝化 NH3氧化養(yǎng)硝化 NO2-氧化作用、硝化細菌反硝化作用、異養(yǎng)(或經(jīng)典)反硝化作硝化-反硝化作用、伴隨反硝化作用、NO3-異化還原為銨(DNRA 或稱 N用)和生物固氮。而土壤中產(chǎn)生 N2O 的非生物過程包括 NH2OH 的非生硝化、化學反硝化和 NH2OH 的化學氧化反應。此外,土壤表面也可能發(fā)(NH4NO3)光解或 NH3光氧化而生成 N2O(Pilegaard, 2013)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]青藏高原種植飼草農(nóng)田一氧化氮周年排放特征[J]. 林菲,劉春巖,胡曉霞,付永鋒,張偉,王睿,姚志生,鄭循華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(02)
[2]凍融作用對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤有機碳礦化的影響研究[J]. 王嬌月,韓耀鵬,宋長春,郗鳳明. 氣候變化研究進展. 2018(01)
[3]凍融作用對我國東北濕地土壤碳排放與土壤微生物的影響[J]. 張超凡,盛連喜,宮超,何春光,張晶. 生態(tài)學雜志. 2018(02)
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[6]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
[7]2℃全球變暖背景下中國未來氣候變化預估[J]. 姜大膀,富元海. 大氣科學. 2012(02)
[8]大興安嶺主要沼澤濕地土壤碳氮垂直分布特征[J]. 劉斌,滿秀玲,王妍. 東北林業(yè)大學學報. 2011(03)
[9]凍融交替對土壤CO2及N2O釋放效應的研究進展[J]. 楊紅露,秦紀洪,孫輝. 土壤. 2010(04)
[10]凍融作用對大興安嶺濕地泥炭分解排放二氧化碳的影響[J]. 王憲偉,李秀珍,呂久俊,孫菊,李宗梅,吳志豐. 土壤通報. 2010(04)
博士論文
[1]環(huán)境變化對小興安嶺沼澤濕地甲烷和氧化亞氮排放的影響[D]. 黃石竹.東北林業(yè)大學 2016
[2]凍融作用對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤有機碳的影響研究[D]. 王嬌月.中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2014
碩士論文
[1]退耕還草對土壤N2O和NO通量影響研究[D]. 阿茹罕.內(nèi)蒙古大學 2018
[2]大興安嶺火燒跡地植被恢復對土壤有機碳組分的影響[D]. 張茂增.東北林業(yè)大學 2017
[3]干濕交替及凍融過程對溫帶森林土壤溫室氣體凈通量的影響[D]. 吳浩浩.長安大學 2014
本文編號:3473604
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