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基于Fick-小波包变换方法对土壤CO2浓度时间序列的去噪处理 预览
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作者 谢宝良 胡军国 +2 位作者 李烨斐 陈芳 毛国平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期715-722,共8页
土壤CO2浓度时间序列的数据质量易受到外界环境及土壤监测仪质量的影响,导致不能精确的测定土壤呼吸。针对土壤CO2浓度时间序列的数据质量问题,本文提出小波包变换和Fick第二定律结合的方法对时间序列进行去噪分析。实验结果显示,无论... 土壤CO2浓度时间序列的数据质量易受到外界环境及土壤监测仪质量的影响,导致不能精确的测定土壤呼吸。针对土壤CO2浓度时间序列的数据质量问题,本文提出小波包变换和Fick第二定律结合的方法对时间序列进行去噪分析。实验结果显示,无论从均值,信噪比,均方根误差和斜率距离来看,本文算法都优于由传统方法计算得到的结果。同时,在研究区域分别测量了早中晚三个时间段的土壤CO2浓度,对其进行去噪处理之后,利用Fick第一定律计算获得的土壤碳通量与LI-8100测得的仅相距1μmol/m2/s左右。说明通过本文算法不仅精确算得了开放型气室内任意时间任意位置的CO2浓度时间序列,并且通过计算处理后的时间序列获得了与LI-8100相近的土壤碳通量。 展开更多
关键词 小波包变换 时间序列去噪 Fick定律 土壤CO2浓度 土壤碳通量
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不同耕作方式下旱作玉米田土壤CO_2排放量及其与土壤水热的关系 预览
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作者 张俊丽 张锦丽 +3 位作者 赵晓进 廖允成 景小丽 薛菁 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期88-93,共6页
为探讨不同耕作方式对旱作玉米田土壤CO2排放量的影响,设置深松耕(DT)、翻耕(PT)和免耕(NT)3个处理,分析3种耕作方式下土壤CO2排放量的动态变化及其与土壤温度和土壤水分间的关系。结果显示:2010-2011年夏玉米生长季,3种耕作方... 为探讨不同耕作方式对旱作玉米田土壤CO2排放量的影响,设置深松耕(DT)、翻耕(PT)和免耕(NT)3个处理,分析3种耕作方式下土壤CO2排放量的动态变化及其与土壤温度和土壤水分间的关系。结果显示:2010-2011年夏玉米生长季,3种耕作方式下土壤CO2排放量均呈先增后降的变化趋势,表现为DT〉PT〉NT,且不同处理间差异显著(P〈0.05);耕作方式可显著影响夏玉米生育前期土壤温度,且土壤CO2排放量对不同耕作方式下土壤温度的敏感性不同,土壤温度分别可以解释PT、DT和NT处理土壤CO2排放量季节变化的50.72%~53.90%、48.10%~59.63%和13.31%~19.90%;土壤水分和温度共同分别可以解释旱作夏玉米田DT和PT处理下土壤CO2排放量季节变化的57.61%~76.83%和56.62%~67.12%。土壤温度和水分是影响旱作农田DT和PT处理下土壤CO2排放量的关键因素。 展开更多
关键词 土壤CO2排放量 土壤温度 土壤水分 夏玉米 耕作方式
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滴灌水量与温度对表层土壤CO2通量的影响 预览
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作者 刘芳婷 范文波 +2 位作者 张金玺 董倩倩 李长晓 《节水灌溉》 北大核心 2018年第5期1-4,10共5页
采用土柱试验法,设计3个灌水量(1.0 L、1.5 L、2.0 L),研究了不同灌水量在灌水后土壤表面CO2通量的变化过程及特征,进一步分析了温度、含水率对土壤CO2排放的影响。研究结果表明:表层土壤CO2通量在灌水后连续48 h内呈现出先降低后升... 采用土柱试验法,设计3个灌水量(1.0 L、1.5 L、2.0 L),研究了不同灌水量在灌水后土壤表面CO2通量的变化过程及特征,进一步分析了温度、含水率对土壤CO2排放的影响。研究结果表明:表层土壤CO2通量在灌水后连续48 h内呈现出先降低后升高再降低再升高的变化特点,与土壤温度的变化具有一致性;土壤温度对表层土壤CO2通量的影响显著,呈指数关系,土壤含水率与表层土壤CO2通量的关系随着滴灌水量的增加逐渐减弱,无显著性;采用通径分析发现,土壤温度和含水率交互影响表层土壤CO2通量,土壤温度是表层土壤CO2通量的最主要影响因素。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 滴灌水量 温度 含水率
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秸秆还田对绿洲棉田土壤CO2时空分布的影响 被引量:3
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作者 牛百成 赵成义 +1 位作者 冯广龙 俞永祥 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期789-797,共9页
基于静态箱法和气井法,测定棉花秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2浓度和通量时空分布的影响。结果表明:棉花秸秆还田后土壤CO_2浓度与通量具有明显的时间变化特征,均表现为7月份出现峰值,10月出现低值;与NS(对照组)相比,秸秆还田处理下的... 基于静态箱法和气井法,测定棉花秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2浓度和通量时空分布的影响。结果表明:棉花秸秆还田后土壤CO_2浓度与通量具有明显的时间变化特征,均表现为7月份出现峰值,10月出现低值;与NS(对照组)相比,秸秆还田处理下的土壤CO_2浓度与通量在5月也出现峰值。土壤CO_2浓度随着土壤深度的增加而增加,但秸秆还田对土壤CO_2浓度的垂直分布影响不大。观测期内,NS、HS(半量)、TS(全量)和DS(加倍)处理下的土壤CO_2浓度均值分别为5 946.2、6 837.3、7 717.3 mg·kg~(-1)和10 437.6 mg·kg~(-1),土壤CO_2通量均值分别为110.22、136.84、140.75 mg·m~(-2)·h~(-1)和169.47 mg·m~(-2)·h~(-1),即棉花秸秆还田增加了土壤CO_2浓度和通量;其中,DS处理下的土壤CO_2浓度和通量均显著高于其他处理(P〈0.05)。此外,NS、HS、TS和DS处理下土壤CO_2浓度与通量之间的相关系数分别为0.30~0.60、0.68~0.72、0.72~0.77和0.85~0.88,相关系数随秸秆还田量增大而增大,即土壤CO_2通量强烈依赖于土壤CO_2浓度。在当前的农业生产水平下,综合评价不同秸秆量还田的效应,应采用全量秸秆还田。 展开更多
关键词 绿洲 棉花 秸秆还田 土壤CO2浓度 土壤CO2通量
杉木幼林土壤垂直剖面CO2通量对土壤增温的响应 被引量:6
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作者 蒲晓婷 林伟盛 +6 位作者 杨玉盛 杨智榕 郑蔚 元晓春 刘小飞 熊德成 陈岳民 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期288-297,共10页
研究土壤垂直剖面CO2通量的分布是了解生态系统碳循环的重要环节.本研究以亚热带杉木幼林为研究对象,于2014年5月至2015年5月,采用气井法结合Fick扩散法则和扩散系数模型计算15、30、60 cm各层土壤的CO2通量,探讨增温对其影响.结果表明... 研究土壤垂直剖面CO2通量的分布是了解生态系统碳循环的重要环节.本研究以亚热带杉木幼林为研究对象,于2014年5月至2015年5月,采用气井法结合Fick扩散法则和扩散系数模型计算15、30、60 cm各层土壤的CO2通量,探讨增温对其影响.结果表明:杉木幼林土壤增温影响可至60 cm土层,增温显著降低了各层土壤含水量(p〈0.05).增温显著增加了杉木幼林土壤CO2通量(p〈0.05),深层尤为显著;增温处理(W)后15、30、60 cm土层的土壤CO2通量年均值分别为1.35、0.73和0.36μmol·m-2·s-1,比对照(CT)相应增加了36%、180%和192%,并且增温显著影响了土壤基础呼吸速率F10和土壤温度敏感性指数Q10(p〈0.05).土壤温度和含水量能够共同解释各层土壤CO2通量季节变异的62%87%,且增温处理后其R2增大.双因子模型拟合结果优于单因子模型.增温能够增加土壤呼吸,对全球大气CO2浓度升高具有正反馈作用. 展开更多
关键词 土壤CO2通量 模拟增温 垂直剖面 土壤微生物生物量
喀斯特地区土壤CO2扩散通量变化特征及其影响因素分析 预览 被引量:2
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作者 殷超 周忠发 +3 位作者 张绍云 汪炎林 张结 田衷珲 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1122-1130,共9页
土壤CO2通量是全球碳循环的重要组成部分,研究土壤垂直剖面CO2通量的分布是了解生态系统碳循环的重要途径。因此,对喀斯特地区土壤剖面CO2扩散通量(F值)进行研究,有助于了解喀斯特地区碳循环过程。自2016年1月—2016年12月,对大... 土壤CO2通量是全球碳循环的重要组成部分,研究土壤垂直剖面CO2通量的分布是了解生态系统碳循环的重要途径。因此,对喀斯特地区土壤剖面CO2扩散通量(F值)进行研究,有助于了解喀斯特地区碳循环过程。自2016年1月—2016年12月,对大风洞上覆土壤CO2浓度、土壤温度等指标进行长期监测并采集土壤样品,利用环刀法对土壤孔隙度和自然含水率等指标进行测定。结合土壤CO2浓度、土壤温度、土壤孔隙度和土壤含水率等指标,运用Fick定律对不同土层深度F值进行计算,并利用多元回归模型将各因子对F值的影响程度进行量化,从而探讨各个深度土壤CO2扩散通量大小和各因子对F值的贡献率。结果表明:土壤CO2浓度具有显著的季节变化特征,冬夏两季的差值范围可达0.245~0.817μmol·mol-1。各土壤监测点的土壤孔隙度(包括总孔隙度和充气孔隙度)具有显著的浅层大于深层的垂直分布规律,浅层土壤总孔隙度和充气孔隙度可分别达61.85%和55.47%,而深层最高仅为49.07%和40.96%。土壤体积含水率和土壤容重在表层土壤的波动性较大,随着深度增加,波动性不断减弱。表层土壤的F值高于深层土壤,20cm深度F均值可达0.39μmol·m2·s-1,而80cm深度F均值仅为0.23μmol·m2·s-1。对F值影响最大的因素包括运移距离、土壤充气孔隙度、土壤CO2浓度,其贡献率均值分别可达32.49%,26.69%,18.74%;而土壤总孔隙度和土壤体积含水率,贡献率均值分别为6.76%和6.31%;土壤温度和土壤容重的贡献率较弱。 展开更多
关键词 喀斯特 土壤CO2浓度 扩散通量 多元回归分析 贡献率
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藏南新生代火山-地热区温室气体的释放通量与成因——以谷露-亚东裂谷为例 被引量:3
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作者 张丽红 郭正府 +4 位作者 郑国东 张茂亮 孙玉涛 成智慧 马向贤 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期250-266,共17页
印度-亚洲大陆俯冲带是地球深部碳循环的重要场所,在全球气候变化研究中占有至关重要的地位。谷露-亚东裂谷是青藏高原南部规模最大、延伸最长的近NS向拉张性裂谷,裂谷内出露新生代火山岩和多处大规模地热区,正在向大气圈释放巨量的... 印度-亚洲大陆俯冲带是地球深部碳循环的重要场所,在全球气候变化研究中占有至关重要的地位。谷露-亚东裂谷是青藏高原南部规模最大、延伸最长的近NS向拉张性裂谷,裂谷内出露新生代火山岩和多处大规模地热区,正在向大气圈释放巨量的温室气体。利用密闭气室法测量并计算得出的谷露和羊应火山-地热区的土壤微渗漏CO2的平均释放通量分别为436.8g·m-2·day-1和99.0g·m-2·day-1,接近具有潜在喷发危险的美国黄石公园火山-地热区(410g·m-2·day-1)和加利福尼亚州Mammoth Mountain火山区(107.9g·m-2·day-1)的CO2平均释放通量,表明谷露-亚东裂谷的深部地热流体活动异常强烈。此外,在野外考察的基础上,通过实验室测试和理论计算估算了谷露-亚东裂谷每年以土壤微渗漏的形式向当今大气圈释放的CO2总量约为1.76×107t,与西特提斯俯冲带前缘的意大利Apennine火山区CO2的释放总量(1.32×107t·a-1)属于同一个数量级。因此,印度-亚洲大陆俯冲带是全球地质碳脱气的重要场所。气体地球化学特征显示,谷露-亚东裂谷内火山-地热气体的He同位素比值(0.10~0.29RA,RA为大气3He/4He比值)和δ13CCO2值(-7.20‰~-0.78‰)在空间分布上表现为,从南至北呈逐渐递增的变化特征,显示裂谷内火山-地热区气体在南北方向上可能具有不同的动力学成因机制。具体来讲,δ13CCO2值自南向北递增的趋势,可能与裂谷南北方向地层岩性存在差异有关;裂谷内火山-地热气体的He同位素比值高于0.1RA,揭示“重要的地幔组分”,同时裂谷内地幔来源的流体组分从南向北逐渐递增的趋势表明,印度大陆岩石圈的向北俯冲作用是导致谷露-亚东裂谷内剧烈的水热活动和大规模温室气体释放最终的动力来源和成因机制。 展开更多
关键词 CO2释放通量 火山 地热区 大陆俯冲带 谷露 亚东裂谷 青藏高原
模拟条件下侵蚀-沉积部位土壤CO2通量变化及其影响因素 被引量:3
8
作者 杜兰兰 王志齐 +6 位作者 王蕊 李如剑 吴得峰 赵慢 孙棋棋 高鑫 郭胜利 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3616-3624,共9页
了解土壤侵蚀与沉积对土壤CO2通量的影响有助于正确评价侵蚀区域土壤和大气之间CO2交换过程与机制.本试验于2014和2015年雨季(7~9月)在长武农田生态系统国家野外站进行,利用土壤碳通量测量系统LI-8100(LI-COR,Lincoln,NE,USA)和土... 了解土壤侵蚀与沉积对土壤CO2通量的影响有助于正确评价侵蚀区域土壤和大气之间CO2交换过程与机制.本试验于2014和2015年雨季(7~9月)在长武农田生态系统国家野外站进行,利用土壤碳通量测量系统LI-8100(LI-COR,Lincoln,NE,USA)和土壤温度及水分数据采集器(EM50,DECAGON,USA),测定侵蚀和沉积地貌下的土壤CO2通量、土壤水分和温度,并采集径流泥沙.结果表明:1侵蚀区和沉积区土壤CO2通量均值依次为1.05μmol·( m^2·s)^-1和1.38μmol·( m^2·s)^-1,沉积区较侵蚀区增幅达31%(P〈0.05);沉积区土壤CO2通量温度敏感性(8.14)是侵蚀区(2.34)3倍以上.2侵蚀区与沉积区土壤水分均值分别为0.21 m^3·m^-3和0.25 m^3·m^-3,沉积区较侵蚀区提高19%(P〈0.05).尽管侵蚀区较沉积区土壤温度稍有提高(7%),但差异不显著.3泥沙中有机碳平均含量(7.26 g·kg^-1)较试验之初(6.83 g·kg^-1)提高6%.4土壤水分和土壤有机碳(SOC)在侵蚀区和沉积区的重新分布对土壤CO2通量空间变异有重要影响. 展开更多
关键词 侵蚀区 沉积区 土壤CO2通量 土壤水分 SOC 土壤温度 径流泥沙
生态修复模式对淮南矿区重构土壤CO_2通量日变化的影响 预览 被引量:1
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作者 周育智 王芳 +2 位作者 陈孝杨 陈敏 刘本乐 《水土保持通报》 CSCD 2016年第6期40-46,52共8页
[目的]探讨淮南矿区不同生态修复模式(植被类型和覆土厚度)对土壤CO_2通量的影响,以期为该区域以及相似矿区的生态修复提供理论依据及参数。[方法]采用静态箱—碱液吸收法对淮南市采煤沉陷生态修复区土壤CO_2通量进行动态测定,分析土... [目的]探讨淮南矿区不同生态修复模式(植被类型和覆土厚度)对土壤CO_2通量的影响,以期为该区域以及相似矿区的生态修复提供理论依据及参数。[方法]采用静态箱—碱液吸收法对淮南市采煤沉陷生态修复区土壤CO_2通量进行动态测定,分析土壤CO_2通量日变化特征,以及土壤呼吸速率对地表温度、地下5cm土壤温度和土壤含水量的敏感性。[结果]不同生态修复模式下土壤CO_2通量日变化格局均表现为单峰曲线,最高峰出现在14∶00,最低值出现在6∶00,其均值大小依次为:B区(灌木林)〉C区(灌木林)〉D区(乔木林)〉A区(草地),且B,C与A区差异显著(p〈0.05),其他区之间差异不显著(p〉0.05)。不同覆土厚度下土壤表层CO_2通量平均值的大小依次为:40—80cm〉0—20cm〉20—40cm〉80—100cm。其最大值和变幅的大小顺序也遵循平均值大小顺序。4种修复模式下土壤CO_2通量与地下5cm土壤温度、地表温度均呈指数方程关系,R2值分别在0.34~0.70,0.48~0.83之间,与土壤含水量呈二次方函数关系,R2值在0.08~0.44之间。[结论]不同植被类型条件下,土壤CO_2通量大小表现为:灌木林〉乔木林〉草地;不同覆土厚度条件下,除了覆土40—80cm的样地外,土壤CO_2通量随覆土厚度的增加而减少。植被类型对土壤CO_2通量的影响较覆土厚度显著。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 重构土壤 生态修复模式 植被类型 覆土厚度
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淮南市4种土地利用类型土壤CO2通量变化及其影响因素 预览
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作者 周助 夏文博 +4 位作者 王芳 李兴薇 陈群 杨雪玲 陈孝杨 《城市环境与城市生态》 CAS 2016年第6期22-25,28共5页
采用"静态气室+碱液吸收"法,对淮南市4种土地利用类型:草地、林地、农田和复垦林地土壤CO2通量进行了监测。并基于各影响因素以及土壤理化性质的测定数据,分析了不同土地利用类型土壤CO2通量变化特征及其环境响应。研究结果表明:CO... 采用"静态气室+碱液吸收"法,对淮南市4种土地利用类型:草地、林地、农田和复垦林地土壤CO2通量进行了监测。并基于各影响因素以及土壤理化性质的测定数据,分析了不同土地利用类型土壤CO2通量变化特征及其环境响应。研究结果表明:CO2通量一天内的变化总体均呈单峰状态,但类型间存在一定差异,且各自达到峰值的时间不同;不同土地利用类型土壤对CO2通量影响显著,4种土地利用类型土壤通量平均值大小依次为:草地〉林地〉农田〉复垦林地;CO2通量与地表温度成指数型函数关系,相关系数R=0.573,为极显著相关(P〈0.01),而地下5 cm土壤温度对CO2通量影响较弱。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 土地利用类型 土壤理化性质 淮南市
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坡度和降雨影响土壤CO_2通量和有机碳流失的模拟研究 被引量:2
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作者 李如剑 张彦军 +3 位作者 赵慢 杜兰兰 王志齐 郭胜利 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1336-1342,共7页
坡度和降雨是影响土壤侵蚀发生和发展的重要因素,分析二者对土壤CO2通量变化的影响,有助于深入理解侵蚀条件下土壤和大气CO2之间交换的机理.选取黄土高原典型侵蚀性土壤黄绵土,于中国科学院水利部水土保持研究所人工模拟降雨大厅,研究... 坡度和降雨是影响土壤侵蚀发生和发展的重要因素,分析二者对土壤CO2通量变化的影响,有助于深入理解侵蚀条件下土壤和大气CO2之间交换的机理.选取黄土高原典型侵蚀性土壤黄绵土,于中国科学院水利部水土保持研究所人工模拟降雨大厅,研究不同坡度(5°、15°和25°)、降雨强度(30、60和90 mm·h-1,即I30、I60、I90)及历时(0.5、1和1.5 h,即H0.5、H1、H1.5)下土壤CO2通量变化.结果表明:同历时和雨强下,坡度显著影响土壤CO2通量变化(p15°〉25°的趋势,但5°与15°之间差异未达到显著水平,而25°坡度下土壤CO2通量较5°、15°下显著下降(16.3%-36.5%,10.8%-27.1%);同坡度和历时(H1)下,随着雨强的增加,土壤CO2通量呈现下降的趋势,相较I30雨强下,I60、I90雨强下对应坡度的土壤CO2通量降低了2.3%-14.3%,但差异均未达到显著性水平;同坡度和雨强(I90)下,随着历时的增加,土壤CO2通量也表现出降低的趋势,H1、H1.5历时下,土壤CO2通量相较H0.5下降1.7%-20.9%,历时对土壤CO2通量影响达显著性水平(p〈0.1);土壤CO2通量的变化与坡面SOC流失量呈线性负相关关系(R2=0.69-0.77,r=-0.83--0.88,p≤0.1).SOC的流失是导致坡面土壤CO2通量降低的重要因素. 展开更多
关键词 土壤侵蚀 土壤CO2通量 坡度 雨强 历时
温带针阔混交林土壤碳氮气体通量的主控因子与耦合关系 预览 被引量:5
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作者 党旭升 程淑兰 +8 位作者 方华军 于贵瑞 韩士杰 张军辉 王淼 王永生 徐敏杰 李林森 王磊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第19期6530-6540,共11页
中高纬度森林地区由于气候条件变化剧烈,土壤温室气体排放量的估算存在很大的不确定性,并且不同碳氮气体通量的主控因子与耦合关系尚不明确。以长白山温带针阔混交林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法连续4a(2005—2009年)测定土壤二... 中高纬度森林地区由于气候条件变化剧烈,土壤温室气体排放量的估算存在很大的不确定性,并且不同碳氮气体通量的主控因子与耦合关系尚不明确。以长白山温带针阔混交林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法连续4a(2005—2009年)测定土壤二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)净交换通量以及温度、水分等相关环境因子。研究结果表明:温带针阔混交林土壤整体上表现为CO2和N2O的排放源和CH4的吸收汇。土壤CH4、CO2和N2O通量的年均值分别为-1.3 kg CH4hm-2a-1、15102.2 kg CO2hm-2a-1和6.13 kg N2O hm-2a-1。土壤CO2通量呈现明显的季节性规律,主要受土壤温度的影响,水分次之;土壤CH4通量的季节变化不明显,与土壤水分显著正相关;土壤N2O通量季节变化与土壤CO2通量相似,与土壤水分、温度显著正相关。土壤CO2通量和CH4通量不存在任何类型的耦合关系,与N2O通量也不存在耦合关系;土壤CH4和N2O通量之间表现为消长型耦合关系。这项研究显示温带针阔混交林土壤碳氮气体通量主要受环境因子驱动,不同气体通量产生与消耗之间存在复杂的耦合关系,下一步研究需要深入探讨环境变化对其耦合关系的影响以及内在的生物驱动机制。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 土壤CH4通量 土壤N2O通量 主控因子 耦合关系
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土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应 被引量:2
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作者 法科宇 张宇清 +3 位作者 刘加彬 吴斌 秦树高 刘振 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2015年第6期1628-1635,共8页
干旱、半干旱区土壤CO2通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO2通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO... 干旱、半干旱区土壤CO2通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO2通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO2通量及土壤温度与降雨量。结果显示:土壤非生物CO2通量在2012年5—10月及2013年3—4月基本表现为白天正值,而夜晚负值;其余月份中,其日尺度上变化不大。在观测期内,非生物CO2通量与土壤温度变化率呈直线关系,但决定系数不高。另外,无降雨或小降雨发生时,日尺度上土壤非生物CO2通量与土壤温度存在明显的时间滞后效应,而该效应会被较大的降雨严重干扰。研究结果表明,土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应会较易被其他因子(如降雨)干扰,通过土壤温度单因子对它预测,结果可能不够准确。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 非生物相关过程 土壤温度 降雨
亚热带天然阔叶林转换为杉木人工林对土壤呼吸的影响 被引量:9
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作者 张睿 白杨 +5 位作者 刘娟 姜培坤 周国模 吴家森 童志鹏 李永夫 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2946-2952,共7页
采用静态箱-气相色谱法对浙江省临安市玲珑山风景区天然阔叶林和由天然阔叶林改造的杉木人工林的土壤呼吸进行1年的定位监测.结果表明:天然阔叶林和杉木人工林土壤CO2排放速率均呈现一致的季节性变化规律即夏秋季高、冬春季低;天然阔... 采用静态箱-气相色谱法对浙江省临安市玲珑山风景区天然阔叶林和由天然阔叶林改造的杉木人工林的土壤呼吸进行1年的定位监测.结果表明:天然阔叶林和杉木人工林土壤CO2排放速率均呈现一致的季节性变化规律即夏秋季高、冬春季低;天然阔叶林和杉木人工林土壤CO2排放速率分别为20.0-111.3和4.1-118.6 mg C·m-2·h-1;天然阔叶林土壤CO2年累积排放通量(16.46 t CO2·hm-2·a-1)显著高于杉木人工林(11.99 t CO2·hm-2·a-1).天然阔叶林和杉木人工林土壤CO2排放速率与土壤含水量均没有显著相关性,而与5cm处土壤温度呈显著指数相关,Q10值分别为1.44和2.97;天然阔叶林土壤CO2排放速率与土壤水溶性碳(WSOC)含量无显著相关性,杉木人工林土壤CO2排放速率与WSOC含量呈显著相关.天然阔叶林转换为杉木人工林显著降低了土壤CO2排放,提高了土壤呼吸对环境因子的敏感性. 展开更多
关键词 森林转换 天然林 人工林 土壤CO2排放 水溶性有机碳
非生物过程对盐碱土土壤CO2通量的影响 预览 被引量:7
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作者 马杰 王忠媛 +1 位作者 唐立松 王玉刚 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2014年第3期555-560,共6页
从原位土壤CO2通量的观测数据出发,分析了盐生荒漠土壤CO2通量的日、季节变化特征,并针对夜晚负通量的发生,结合灭菌控制实验,定量拆分土壤CO2通量中生物与非生物组分的贡献。结果表明:多枝柽柳冠下土壤CO2通量在整个生长季均显著... 从原位土壤CO2通量的观测数据出发,分析了盐生荒漠土壤CO2通量的日、季节变化特征,并针对夜晚负通量的发生,结合灭菌控制实验,定量拆分土壤CO2通量中生物与非生物组分的贡献。结果表明:多枝柽柳冠下土壤CO2通量在整个生长季均显著的高于灌间空地通量(P〈0.05),而受双峰日过程影响,冠下和灌间空地土壤CO2通量的季节变化均不明显。但灌间空地土壤CO2通量在夜间表现为负值(CO2由大气进入土壤),原因就在于土壤非生物过程的存在。当土壤含水量为10%时,非生物通量对总通量的贡献介于18.6%~49.2%之间,并随着土壤pH的增加呈线性上升的趋势;相比之下,在风干土中,非生物通量与总通量没有显著的差异,说明土壤越干,非生物过程的影响越大。因此,土壤pH和水分含量是土壤非生物通量的重要影响因子,而非生物过程对土壤CO2通量的影响不容忽视。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 生物过程(通量) 非生物过程(通量) PH 土壤含水量
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亚热带城郊草坪土壤呼吸对春季天气变化的响应 预览 被引量:4
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作者 盛浩 代思汝 +2 位作者 周萍 张伟畅 常钰浩 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期308-312,共5页
采用静态箱-碱液吸收法,对亚热带(长沙市)城郊2种暖季型草坪(狗牙根和台湾草)2012年初春典型天气过程下的土壤呼吸进行了连续28天的逐日观测,研究草坪土壤呼吸对春季天气变化的响应规律。结果表明,在春季的连续阴雨期、寒潮降温... 采用静态箱-碱液吸收法,对亚热带(长沙市)城郊2种暖季型草坪(狗牙根和台湾草)2012年初春典型天气过程下的土壤呼吸进行了连续28天的逐日观测,研究草坪土壤呼吸对春季天气变化的响应规律。结果表明,在春季的连续阴雨期、寒潮降温期和快速升温期,土壤呼吸波动较大,分别介于C 0.22~0.53、0.51~0.89和0.51~1.22g/(m2·d),基本与土温变化一致。在观测期内,草坪土壤呼吸的表观Q10值较高(2.52),但在寒潮降温期和快速升温期Q10值降低(1.70和1.96),反映出草坪土壤微生物和根系活动对初春快速温度变化响应的敏感度降低,这可能是土壤呼吸长期适应的结果。春季降雨充沛,草坪土壤呼吸随着土壤质量含水量的升高而降低,较高的日降雨量明显抑制了土壤呼吸。两种草坪间土壤呼吸速率没有显著性差异,草种对初春土壤呼吸的影响可能很小。试验结果表明春季水热变化快,土壤呼吸日值波动大,在估算土壤呼吸年通量时,应充分考虑短期天气变化尺度上土壤呼吸的剧烈波动。 展开更多
关键词 土壤CO2排放 碳通量 春季天气状况 城市土壤
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祁连山疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO_2通量特征 被引量:6
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作者 赵倩 刘文杰 +3 位作者 陈生云 任倩 袁文平 周凌晞 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2014年第6期1572-1581,共10页
研究青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤CO2通量有助于准确估算该区域的土壤CO2排放,对认识高原土壤碳循环及其对全球气候变化的响应具有重要意义.利用静态箱-气相色谱法和LI-8100土壤CO2通量自动测量系统对疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土... 研究青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤CO2通量有助于准确估算该区域的土壤CO2排放,对认识高原土壤碳循环及其对全球气候变化的响应具有重要意义.利用静态箱-气相色谱法和LI-8100土壤CO2通量自动测量系统对疏勒河上游多年冻土区高寒草甸土壤CO2通量进行了定期观测,结合气象和土壤环境因子进行了分析.结果表明:整个观测期高寒草甸土壤表现为CO2的源,土壤CO2通量的日变化范围为2.52~532.81 mg·m-2·h-1.土壤CO2年排放总量为1 429.88 g·m-2,年均通量为163.23 mg·m-2·h-1;其中,CO2通量与空气温度和相对湿度、活动层表层2 cm、10 cm、20 cm、30 cm土壤温度、含水量和盐分均显著相关.2 cm土壤温度、空气温度和总辐射、空气温度、2 cm土壤盐分分别是影响活动层表层2 cm土壤完全融化期、冻结过程期、完全冻结期、融化过程期土壤CO2通量的最重要因子.在完全融化期、冻结过程期和整个观测期,拟合最佳的温度因子变化分别能够解释土壤CO2通量变化的72.0%、82.0%和38.0%,对应的Q10值分别为1.93、6.62和2.09.冻融期(含融化过程期和冻结过程期)和完全冻结期的土壤CO2排放量分别占年排放总量的15.35%和11.04%,在年排放总量估算中不容忽视. 展开更多
关键词 青藏高原 土壤CO2通量 年排放总量 Q10 冻融期 完全冻结期
盐土和碱土土壤无机CO2通量的分离 预览 被引量:4
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作者 王忠媛 王玉刚 +1 位作者 谢江波 李彦 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2013年第4期655-661,共7页
干旱区盐碱土无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO2通量在土壤CO2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的... 干旱区盐碱土无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO2通量在土壤CO2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO2通量从土壤CO2通量中分离。结果表明:高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO2通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO2通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO2通量是土壤CO2通量的重要组分,土壤无机CO2通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO2通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO2通量和全球碳循环的理解。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 土壤无机CO2通量 盐土 碱土 高压灭菌
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温度对盐土和碱土土壤无机CO2通量的影响 被引量:5
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作者 王忠媛 谢江波 +1 位作者 王玉刚 李彦 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2525-2531,共7页
干旱区盐碱土的土壤无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于生物源的假设。为研究温度对土壤无机CO2通量的影响,2009年8—10月在阜康荒漠生态系统实验站,以盐土和碱土为研究对象,通过灭菌处理(121 ℃... 干旱区盐碱土的土壤无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于生物源的假设。为研究温度对土壤无机CO2通量的影响,2009年8—10月在阜康荒漠生态系统实验站,以盐土和碱土为研究对象,通过灭菌处理(121 ℃,24 h),将土壤CO2通量拆分为土壤无机CO2通量和土壤有机CO2通量,分析三者的日动态特征及其与温度的相关关系。结果表明,土壤CO2通量、土壤无机CO2通量和土壤有机CO2通量均存在明显的日动态;除碱土的土壤有机CO2通量日动态呈弱双峰曲线外,盐土和碱土的土壤CO2通量、土壤有机CO2通量和土壤无机CO2通量日过程均呈单峰曲线,表现为日间CO2通量随温度升高而增加,峰值出现在12:00—14:00,随后随温度降低而减小,谷值出现在3:00—4:00。盐土和碱土的土壤无机CO2通量作用超过土壤有机CO2通量,主导土壤CO2通量的日变化。土壤CO2通量和土壤无机CO2通量主要受温度调控,呈直线方程关系。忽略土壤无机CO2通量对土壤CO2通量的贡献,将严重低估土壤有机CO2通量,是造成干旱区碳循环评估不准确的重要因素之一。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 土壤无机CO2通量 盐土 碱土 温度
黄土丘陵区不同演替阶段生物结皮对土壤CO_2通量的影响 被引量:5
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作者 王爱国 赵允格 +2 位作者 许明祥 杨丽娜 明姣 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期659-666,共8页
生物结皮是土壤表面具有光合活性的致密复合层,是土-气界面CO2通量的影响因子之一.本文采用改进的Li-8100土壤碳通量测量系统,研究了黄土丘陵区退耕地上不同演替阶段生物结皮对土壤CO2通量的影响.结果表明:光照条件下,生物结皮土壤CO2... 生物结皮是土壤表面具有光合活性的致密复合层,是土-气界面CO2通量的影响因子之一.本文采用改进的Li-8100土壤碳通量测量系统,研究了黄土丘陵区退耕地上不同演替阶段生物结皮对土壤CO2通量的影响.结果表明:光照条件下,生物结皮土壤CO2通量较除去生物结皮显著下降,其中藻结皮和藓结皮分别下降了92%和305%;生物结皮对土壤CO2通量的降低程度与其生物组成和生物量有关,深色藻结皮和藓结皮土壤CO2通量较裸地分别降低了141%和484%.生物结皮土壤CO2通量的日变化呈降低-升高-降低的趋势,而裸地CO2通量日变化趋势为单峰曲线,藻结皮、藓结皮的碳吸收峰值分别出现在8:00和9:00前后,其CO2通量分别为0.13和-1.02μmolCO2·m-2·s-1;藻结皮24hCO2通量排放总量较裸地增加7.7%,而藓结皮减少了29.6%.生物结皮对土壤CO2通量的影响显著,在评价退耕地土壤碳循环时,应考虑生物结皮的影响. 展开更多
关键词 生物结皮 土壤CO2通量 演替 黄土丘陵区
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