本文關(guān)鍵詞：華北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體交換規(guī)律的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：草地占陸地面積的40%,同時(shí)也是溫室氣體重要的源和匯,在氣候變化中發(fā)揮了重要的作用。然而目前草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體交換的研究大多側(cè)重于植物的生長季,對(duì)非生長季溫室氣體交換的認(rèn)識(shí)不夠,造成了定量溫室氣體年交換量有很大的不確定性。本研究以中國北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)四種典型土地利用方式下的草地(夏季放牧草地SG、冬季放牧草地WG、長期禁牧草地UG和開墾農(nóng)田OC)為研究對(duì)象,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法對(duì)草地CH4、N2O和CO2氣體通量為期16個(gè)月的田間高頻觀測(cè),定量了溫室氣體的年交換量；通過用CO2傳感器對(duì)草地和農(nóng)田土壤剖面的CO2濃度進(jìn)行了連續(xù)自動(dòng)觀測(cè),利用濃度梯度法估算了不同層次CO2產(chǎn)生量和釋放量,確定了CO2產(chǎn)生在土壤剖面的垂直分布；最后初步估算了不同土地利用下草地溫室氣體的凈交換量。主要研究結(jié)論如下：不同土地利用下的草地始終是大氣CH4匯。即使在冬季積雪覆蓋,土壤處于凍結(jié)狀態(tài)仍然觀測(cè)到CH4吸收的現(xiàn)象。春季凍融時(shí)期,放牧草地和農(nóng)田的CH4吸收速率明顯地增加,而禁牧草地卻沒有觀測(cè)到對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象。四種樣地SG、WG、UG和OC的CH4年吸收量分別為1.36、2.17、1.01和2.50 kg C ha-1 yr-1,生長季的吸收量對(duì)全年的貢獻(xiàn)占主導(dǎo)約為61%-71%,而非生長季的貢獻(xiàn)比例為29-39%。草地不同土地利用下CH4年吸收量的估算結(jié)果表明草地向農(nóng)田的轉(zhuǎn)變和放牧活動(dòng)都傾向于增加CH4吸收量。不同土地利用下草地N20排放通量在大多數(shù)時(shí)期都處于較低水平。禁牧草地出現(xiàn)了N20排放脈沖,而放牧草地卻沒有觀測(cè)到對(duì)應(yīng)的N2O強(qiáng)排放。農(nóng)田在凍融期間和施肥之后都出現(xiàn)了N2O排放脈沖。四種樣地SG、WG、UG和OC的N2O年釋放量為0.19、0.15、0.43和0.98 kg N ha-1 yr-1,農(nóng)田和禁牧草地凍融季N20排放對(duì)年排放總量的貢獻(xiàn)比例分別為65%和70%,兩個(gè)放牧草地的貢獻(xiàn)比例為31%和33%�？梢�,在定量N20年排放量時(shí),非生長季不能被忽略。凍融期間無機(jī)氮的含量能夠解釋N20排放量差異的80%。不同土地利用下N20年排放量的估算結(jié)果表明：由于施肥作用草地向農(nóng)田的轉(zhuǎn)變?cè)黾恿薔20排放,而放牧通過抑制凍融季N20排放進(jìn)而減少年排放量。四個(gè)樣地SG、WG、UG和OC生態(tài)系統(tǒng)呼吸排放的CO2累積量的范圍為722、657、817、901 g C m-2 yr-1其中生長季的貢獻(xiàn)比例為92%-95%。非生長季土壤呼吸即NEE值的范圍0-72 mgC m-2h-1。當(dāng)估算生態(tài)系統(tǒng)凈CO2年交換量時(shí),非生長季NEE值不能忽略。土壤剖面CO2濃度隨著深度的增加而增加。就相同層次而言,草地土壤CO2濃度高于農(nóng)田。草地0-20cm、20-40cm和40-60cm土壤CO2產(chǎn)生量分別是360、123和28 gC.m-2,對(duì)總釋放量的貢獻(xiàn)比例分別為70%、24%和5%,農(nóng)田不同層次產(chǎn)生量分別是267、45和15 gC.m-2,貢獻(xiàn)比例分別為82%、14%和4%。草地土壤CO2產(chǎn)生量高于農(nóng)田主要由于發(fā)達(dá)的根系和較高的有機(jī)碳含量。四個(gè)樣地SG、WG、UG和OC的溫室氣體凈排放量分別是2249、1665、-1826和-376 kg CO2 eq yr-1。蘇魯灘牧場(chǎng)區(qū)域溫室氣體凈排放量為789 t CO2 eq yr-1。相比當(dāng)前情景,如果四種樣地莜麥田/冬牧/夏牧/禁牧面積比例為0/0.2/0.5/0.3時(shí),既能維持現(xiàn)狀草地載蓄能力,而且區(qū)域溫室氣體排放強(qiáng)度比當(dāng)前情景下降低了36%。
【關(guān)鍵詞】：溫室氣體 非生長季 凍融 生態(tài)系統(tǒng) 草地 農(nóng)田 CO_2產(chǎn)生 農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S812
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 第一章 引言16-35
• 1.1 研究背景和意義16-17
• 1.2 草地CH_4吸收的研究進(jìn)展17-21
• 1.3 草地N_2O排放的研究進(jìn)展21-24
• 1.4 草地CO_2交換的研究進(jìn)展24-30
• 1.5 草地溫室溫室氣體凈排放研究進(jìn)展30-32
• 1.6 擬解決的關(guān)鍵問題、研究內(nèi)容、技術(shù)路線32-35
• 第二章 材料和方法35-47
• 2.1 研究地概況35-38
• 2.2 試驗(yàn)方法38-47
• 第三章 草地CH_4吸收規(guī)律47-58
• 3.1 環(huán)境因子47-48
• 3.2 CH_4吸收的季節(jié)動(dòng)態(tài)特征48-53
• 3.3 CH_4吸收總量53-55
• 3.4 環(huán)境因子和CH_4吸收的關(guān)系55
• 3.5 本章小結(jié)55-58
• 第四章 草地N_2O排放規(guī)律58-68
• 4.1 無機(jī)氮58
• 4.2 N_2O排放季節(jié)動(dòng)態(tài)58-64
• 4.3 N_2O年排放量64-65
• 4.4 土壤因子對(duì)N_2O排放通量的影響65-67
• 4.5 小結(jié)67-68
• 第五章 草地生態(tài)系統(tǒng)呼吸規(guī)律68-77
• 5.1 生態(tài)系統(tǒng)呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)68-73
• 5.2 生態(tài)系統(tǒng)呼吸排放CO_2總量和非生長季CO_2凈交換量73-75
• 5.3 環(huán)境因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)呼吸通量的影響75-76
• 5.4 小結(jié)76-77
• 第六章 草地和農(nóng)田土壤剖面CO_2的產(chǎn)生77-90
• 6.1 根系生物量,土壤有機(jī)碳和微生物碳77-78
• 6.2 環(huán)境因子78-80
• 6.3 土壤CO_2濃度的動(dòng)態(tài)特征80-82
• 6.4 土壤表面CO_2釋放通量的動(dòng)態(tài)特征82-85
• 6.5 土壤剖面CO_2產(chǎn)生85-87
• 6.6 土壤CO_2通量和產(chǎn)生速率的日變化87-89
• 6.7 小結(jié)89-90
• 第七章 草地溫室氣體凈排放90-93
• 7.1 不同土地利用下草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體凈排放量90-91
• 7.2 區(qū)域減排策略91-92
• 7.3 小結(jié)92-93
• 第八章 結(jié)論和展望93-96
• 8.1 主要結(jié)論93-94
• 8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)94
• 8.3 存在的不足和展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-111
• 致謝111-113
• 作者簡歷113

  本文關(guān)鍵詞：華北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體交換規(guī)律的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：404111