本文關鍵詞：甘肅景泰鹽堿地枸杞林生態(tài)系統(tǒng)效益，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《蘭州大學》 2015年

甘肅景泰鹽堿地枸杞林生態(tài)系統(tǒng)效益

王耀琳  

【摘要】：自從19世紀末以來,人類活動引起大氣CO2的濃度由工業(yè)革命前的280ppm上升到目前的將近400ppm,目前還在以2.2ppm yr-1的速度繼續(xù)上升。由于大氣層溫室氣體輻射強迫的增加,地球表面的平均溫度自從1880年以來增加了0.8℃,如果目前的情景繼續(xù)延續(xù),到2100年地球表面的溫度將再增加3-7℃。自從1976年以來,全球溫度增加速度為0.15℃/10年,超出了0.1℃/10年的臨界值,增溫超出臨界值之后,生態(tài)系統(tǒng)將難于自我調(diào)整。北半球的大部分地區(qū),尤其是中高緯度地區(qū)的陸面降雨以0.5-1%/10年的速度增加,亞熱帶地區(qū)的降雨以0.3%/10年的速度遞減。全球變化的影響包括：冰川與冰帽的縮小、海平面上升、作物產(chǎn)量下降、生態(tài)系統(tǒng)功能降低、極端天氣現(xiàn)象頻率增加尤其是干旱增加、生物多樣性喪失、糧食安全受到威脅等。目前,人類活動向大氣排放的溫室氣體的主要排放源是化石燃料,其次是土地利用、土地利用變化等,約占總凈排放的30%,大部分土地利用引起的溫室氣體排放主要與熱帶地區(qū)的毀林與土地利用變化有關。全球氣候變化已日益引起國際社會的廣泛關注。人們十分關注穩(wěn)定大氣C02與其它他溫室氣體的濃度,從而緩解全球變暖的危險。目前,人類應對氣候變化有兩種基本的戰(zhàn)略策略：溫室氣體的減緩與適應其產(chǎn)生的影響。陸地碳匯被認為是一種雙贏戰(zhàn)略,成本-效益合算,能夠產(chǎn)生多層次效益。農(nóng)業(yè)、林業(yè)碳匯是陸地碳匯的主要組成部分,農(nóng)業(yè)、林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳固存措施在全球大部分生態(tài)區(qū)都可以采用,在減緩氣候變化方面具有十分重要的作用,所以,越來越受到國際社會的關注,越來越多的國家正在考慮將農(nóng)業(yè)、林業(yè)碳匯納入國家的減排戰(zhàn)略。經(jīng)濟林、防護林與農(nóng)林復合系統(tǒng)是中國林業(yè)的重要組成部分,是我國的主要土地利用類型,在全球碳循環(huán)中占有重要地位。經(jīng)濟林面積占我國土地總面積的1.15%,經(jīng)濟林已成為改善生態(tài)環(huán)境、調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟的重要措施,經(jīng)濟林不但能夠增加農(nóng)民的收入,還可增加植被碳固定,而且促進土壤有機碳積累,但是,中國經(jīng)濟林、灌木林、景觀林、防護林態(tài)系統(tǒng)的碳分布、收支、動態(tài)、固碳能力等方面的研究十分有限。本研究通過實地測定與CBPmodel研究了甘肅景泰枸杞林生態(tài)系統(tǒng)的碳效益,利用CBP模型中的DPSIR(驅(qū)動-壓力-狀態(tài)-影響-響應)與CBA(成本效益分析)方法對影響枸杞碳固存的因素進行分析,主要的研究結(jié)論包括：(1)5年(5a)、8年(8a)林地的土壤年呼吸呈單峰曲線,年變化過程平緩。5a于7月達到峰值,1月份出現(xiàn)最小值；8a于8月份達到峰值,最小值出現(xiàn)在1月份；而裸鹽堿地的土壤呼吸年際變化平緩,峰值出現(xiàn)在4月份,最小值出現(xiàn)在1月份。在非生長季,裸鹽堿地的土壤呼吸速率均高于5a與8a；而在生長季,土壤呼吸速率的排序是：5a8a裸鹽堿地。(2)在生長季(8月)裸鹽堿地的土壤呼吸日變化呈單峰曲線,而5a和8a枸杞樣地土壤呼吸日變化均為雙峰曲線,5a、8a、裸鹽堿地的土壤呼吸速率在生長季的日變化均值的排序為：5a8a鹽堿地。土壤表層的含水量較深層的含水量對土壤呼吸的影響更大；土壤呼吸與各層土壤的有機質(zhì)、全氮含量之間存在極顯著的正相關性,而土壤的全鹽量以及電導率與土壤呼吸之間呈負顯著的相關性。(3)次生鹽漬化土地種植枸杞后土壤有機碳、活性有機碳和非活性有機碳含量顯著增加；碳庫活度和碳庫活度指數(shù)有所增加,碳庫指數(shù)和碳庫管理指數(shù)明顯增加,土壤質(zhì)量得到改善。隨著枸杞林年限的增加,土壤總有機碳、非活性有機碳、碳庫指數(shù)持續(xù)增加；活性有機碳含量、碳庫管理指數(shù)在前期明顯增加,4年(4a)-7年(7a)之后又逐漸降低,這與枸杞植株老化、修剪和土壤有機物料投入等管理措施有關,人類管理措施對枸杞林土壤碳庫具有重要的影響。(4)鹽堿地枸杞栽培顯著提高了地上植被碳儲量、地下根系碳儲量；枸杞林植被碳儲量主要分布于地上部分,不同林齡地上部分所占植被碳儲量地比例均超過65%。枸杞栽培也顯著提高了土壤不同層次的碳儲量,4a、7a和11a生枸杞林地1m深度土壤有機碳儲量較鹽漬化土地提高了36.4%、37.3%和43.3%。在枸杞林生態(tài)系統(tǒng)中,土壤是主要的碳庫,所占系統(tǒng)碳儲量的比例均超過90%。枸杞生態(tài)系統(tǒng)地主要碳輸出形式包括果實輸出、枝條修剪等。枸杞果實物質(zhì)輸出以全碳為主,占到總物質(zhì)數(shù)的92.3%；修剪枝物質(zhì)輸出也以全碳為主,占到總物質(zhì)數(shù)的97.8%。(5)退化土地造林在土壤碳固存方面具有巨大的潛力。用適宜的樹種進行經(jīng)濟林栽培不但能夠加強土壤肥力,而且可以將碳固存于土壤與植物體中。CBP模型的模擬結(jié)果顯示：在10年時間尺度上,鹽堿地枸杞栽培對土壤碳固存與減排方面具有顯著的正影響。裸鹽堿地的固碳速率為4.1 Mg CO2e yr-1ha-1,而枸杞的為12.9MgCo2eyr-1ha-1,包括土壤固碳：6.2MgCO2eyr-1ha-1,生物量固碳：7.3MgCO2eyr-1ha-1。景泰枸杞中使用了N肥,引起的N20的排放量為0.56 MgCO2eyr1ha-1。項目的碳效益為-8.81MgCO2eyr-1ha-1。根據(jù)CBP模擬,甘肅的枸杞林碳固存能力2012年達215,004MgCO2eyr-1ha-1,甘肅的枸杞栽培面積將持續(xù)增加,枸杞林在減排與碳固存方面具有巨大的潛力,加之其他經(jīng)濟林的發(fā)展,經(jīng)濟林在減緩氣候變化方面有巨大的作用。DPSIR框架包括驅(qū)動因素、壓力、狀態(tài)、影響與響應。在枸杞栽培背景下,增加收入與擴大耕地面積是枸杞栽培的基本驅(qū)動因素,壓力來自與施肥與灌溉。枸杞林生態(tài)系統(tǒng)處于碳固存的狀態(tài)。社會響應涉及管理問題。社會響應包括政策支持與激勵、改善目前的農(nóng)田排水系統(tǒng),給農(nóng)民提供優(yōu)惠便捷的農(nóng)村金融貸款；使農(nóng)民的“參與式”培訓制度化,促進他們?nèi)鎱⑴c；加強技術(shù)推廣支持；改革目前的水價制度機制；改善灌溉技術(shù)；采用覆蓋或者間作綠肥作物；加強專業(yè)協(xié)會與合作社的作用,以及提升當?shù)氐募庸つ芰Φ�。CBA分析表明：枸杞栽培在10年期限尺度上,凈現(xiàn)值為US$31,310 ha-1,內(nèi)部收益率為65%,投資回收期為3.4年。枸杞栽培不僅經(jīng)濟效益顯著,而且可以利用鹽堿地與固碳,獲得了可觀的經(jīng)濟收益與固碳的雙贏效果。枸杞栽培產(chǎn)業(yè)也產(chǎn)生了一些外部效益。如果目前的政策與市場狀況持續(xù),枸杞栽培將繼續(xù)為當?shù)禺a(chǎn)生社會經(jīng)濟以及生態(tài)效益方面的福利。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S567.19
【目錄】：

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3 周學武;粉煤灰與污泥配施改良山東鄭路、華豐鹽堿地的實驗研究[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2006年

4 谷曉巖;鹽堿地水稻地膜覆蓋栽培的增效作用與產(chǎn)量形成機制[D];中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2012年

5 李洋洋;集成光學與微波遙感蘇打鹽堿地水鹽含量反演方法研究[D];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年

6 景峰;濱海泥質(zhì)鹽堿地鹽土造林技術(shù)研究[D];北京林業(yè)大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘭嵐;晉北重度鹽堿地對植物生理效應的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2015年

2 范孔岳;核桃殼貼礫濾水管及其在土壤改良水平定向孔中的應用研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

3 李驍騰;河北省黃驊市鹽堿地宜耕評價研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2015年

4 孫金江;濰坊濱海地區(qū)鹽堿地改良與綠化分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2009年

5 冀媛媛;天津濱海新區(qū)海岸帶鹽堿地生態(tài)化發(fā)展研究[D];天津大學;2009年

6 王修東;濰坊濱海地區(qū)鹽堿地改良綠化研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2011年

7 于興洋;松嫩平原鹽堿地改良后土壤特性及生物學評價[D];東北林業(yè)大學;2010年

8 王志平;重度鹽堿地的糖醛渣改良與植物修復初步研究[D];東北師范大學;2005年

9 段文典;疏勒河灌區(qū)鹽堿地改良技術(shù)試驗研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2007年

10 鄭賀云;新疆阿克蘇地區(qū)鹽堿地土壤細菌多樣性及菌株的分離鑒定[D];塔里木大學;2012年

  本文關鍵詞：甘肅景泰鹽堿地枸杞林生態(tài)系統(tǒng)效益，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：226756