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[期刊] 中国水产科学
[作者]
宋金明
本文系统总结了近几年来中国近海海–气界面碳通量及控制因素、近海碳循环的关键过程以及近海生物固碳强度的研究进展,提出了中国近海渔业碳汇过程研究应关注的主要科学问题。近海海–气界面碳通量过程、生物泵过程、颗粒物沉降与释放以及捕捞/养殖碳转移过程是中国近海生态系统碳循环的主要控制过程。中国近海在总体上是大气二氧化碳的汇,年吸收3 000万~5 000万t碳,但在部分浅海海域如胶州湾、长江口等是大气二氧化碳的源;中国近海浮游植物的年固碳量可达6.39亿t,春季和夏季浮游植物固碳占全年的65.3%。南海浮游植物固碳达4.16亿t,为渤海、黄海和东海的2倍。渔业捕捞与海水养殖可明显增加海洋碳汇,仅就近几年...
[期刊] 水产学报
[作者]
杨健 苏彦平 刘洪波 戈贤平
渔业是水体生态系统中惟一可控的有效增汇产业,碳汇渔业是水体生态系统中惟一的"碳汇产业"。为了更好地把握内陆渔业生态系统碳循环及碳汇机制的特征,目前的重点研究应包括内陆渔业水域生态环境(包括自然水域和池塘)中碳循环的规律,碳赋存形态的归转,各类水产品生物对碳汇的贡献途径和份额以及相应的计量体系和评价模型等;同时,希望合理地估算及测定内陆渔业水体、水–气界面间CO2通量,把握内陆渔业水域生态系统碳源/碳汇的动态,进而构建内陆渔业水域生态系统的环境碳/生物碳/碳通量时空变化的信息库。
关键词：
内陆渔业 生态系统 碳循环 碳汇
[期刊] 生态经济
[作者]
侯宁 何继新 朱学群
陆地生态系统碳循环因其复杂性和不确定性,在全球碳循环过程中占有重要地位。陆地生态系统碳循环研究关系到全球气候变化及人类可能的应对措施,是全球碳循环研究的核心。本文回顾了陆地生态系统碳循环的研究动态,对陆地生态系统碳循环机理和研究方法做了概述,对未来的研究重点和热点进行了展望。我们认为复杂科学在陆地生态系统碳循环研究中的应用具有很广的前景。陆地生态系统是一个复杂适应性系统,内部作用是生态系统复杂化,有序化及自组织的主要推动力。运用复杂科学的原理和方法,探讨生态系统复杂性的机理及发展规律,为认识生态与进化问题提供了一条新的途径。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
齐玉春,董云社,耿元波,杨小红,耿会立
文中首先分析了草地生态系统在碳循环研究中的地位和重要性,进而对我国草地生态系统碳循环的研究现状作了较为详尽的阐述,包括植物、凋落物、土壤三大碳库以及主要含碳温室气体通量等,对其主要研究结论进行了深入的剖析。同时提出了今后我国草地生态系统碳循环的重点研究方向和研究领域。
关键词：
草地 碳循环 碳库 温室气体
[期刊] 地理科学进展
[作者]
耿元波,董云社,齐玉春
本文就目前草地生态系统碳循环研究的主要问题进行了综述,重点阐述了四个方面的内容:1、草地生态系统碳贮量,包括植被及土壤碳贮量,草地NPP及生物量的分布特征和测定;2、草地土壤呼吸,认为其是草地碳循环中最主要的环节,是目前研究的重点;3、气候及人类活动(开垦和放牧等)对草地生态系统碳循环的影响;4、二氧化碳增加对草地碳循环的可能影响,并对研究工作中的难点做了简要评述。
关键词：
草地生态系统 碳循环 土壤呼吸
[期刊] 地理科学进展
[作者]
罗光强 耿元波 袁国富
草地生态系统在全球碳循环研究中占有重要地位,目前,碳同位素技术已经被广泛地应用于草地生态系统碳循环研究中。本文阐述了碳同位素在草地土壤有机碳的来源、光合作用产物碳在草地生态系统中的分配、草地土壤有机质的周转及草地土壤呼吸研究方面的应用,重点论述了碳同位素在土壤呼吸方面的应用。应用碳同位素对土壤呼吸进行区分的方法主要包括13C自然丰度法、脉冲标记法、同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法等。碳同位素技术对草地土壤和根干扰很小,方法相对成熟,为深入研究草地生态系统碳循环提供了巨大潜力。在我国,应用碳同位素方法研究草地生态系统碳循环在土壤有机碳的来源、分配及周转和土壤呼吸区分等方面有进一步研究的必要,也有进一步研究的发展空间。
关键词：
碳同位素 草地生态系统 碳循环 土壤呼吸
[期刊] 资源科学
[作者]
尹钰莹 郝晋珉 牛灵安 陈丽
农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位，研究农田生态系统碳循环过程、掌握地区碳收支情况，对挖掘农田多功能性、发展低碳农业具有重要意义，同时为制定农业生态补偿提供依据。本文综合分析农田生态系统碳循环过程，并根据实际情况修正核算了碳排放系数，从碳输入、碳输出、固碳三个过程对曲周县农田生态系统碳源和碳汇以及碳效率进行研究。结果表明，２０１１年曲周县农田生态系统碳平衡值为－３．３０万ｔ，当年可固定碳１７．６１万ｔ。土壤呼吸、农用机械以及氮肥、磷肥的使用是造成碳排的主要因素。各乡镇农田生态系统碳源和碳汇情况有所差异，曲周镇等乡镇由于高投入低产出导致当年系统为碳源，而候村镇、河南疃镇等乡镇由于低投入、高产．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
白雪娟 翟国庆 刘敬泽
绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO2是陆地生态系统主要碳（C）源，量化光合C在植物-土壤系统间的分配，对于明晰C的周转与存留、预测气候变化背景下植被及土壤C库潜力具有重要意义。13C稳定同位素技术凭借其准确性及易操作性，在C循环研究中被广泛应用，为探究植物-土壤系统C分配、土壤微生物群落结构、C利用效率和土壤C矿化为CO2通量变化等特性提供了重要技术支撑。本文首先将13C稳定同位素的发展和标记方法进行了详细介绍，主要介绍了13C脉冲（单次与多次）标记、13C连续标记、借助C4土壤种植C3植物确定13C丰度及不改变植被条件鉴定自然13C丰度的研究方法；其次，总结了该技术在植物-微生物-土壤系统C循环中的应用：主要包括13C同位素标记在植物-土壤系统C分配、13C自然丰度技术在树木生长轮和植物群落水平C循环、土壤有机C形成与分解过程中的应用；在土壤微生物方面，概述了13C稳定同位素在磷脂脂肪酸、氨基糖、芯片-稳定同位素探针、纳米二次离子质谱同位素成像、荧光原位杂交-纳米二次离子质谱技术等微生物标志物上的应用。然后，总结了13C稳定同位素方法的缺点，即：13C样品检测价格昂贵、由于13C分馏作用影响13C丰度检测不准确和13C标记与微生物标志物技术结合对13C标记丰度要求较高等。最后，对未来13C同位素示踪技术的研究提出展望：在理论上，需探究13C标记底物在植物-土壤-微生物系统C分配、转化及固持作用机理与影响机制，构建统计与验证模型；在应用上，应注重交叉学科的运用，将地理信息系统、遥感等地学技术与13C稳定同位素相结合，在更广泛、更全面的角度推进陆地生态系统C循环的研究。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
于占源 曾德慧 姜凤岐 范志平 陈伏生 赵琼
为探寻半干旱区草地生产力进一步恢复的主要限制因素,该文采用3因素2水平析因设计对草地进行水(0,80mm)、氮(0,20g(m2·a))、磷(P2O5)(0,10g(m2·a))添加实验,研究了2004年地上净初级生产力(ANPP)与土壤呼吸的响应.8种处理分别为添加水(W)、加氮肥(N)、加磷肥(P)、加水+氮肥(WN)、加水+磷肥(WP)、加氮肥+磷肥(NP)、加水+氮肥+磷肥(WNP)和对照(CK),每种处理6次重复,随机分配在48个4m×4m的样方中.研究结果表明:施氮肥不仅增加了ANPP,而且推迟了植物生长高峰期;草地生产力明显受到氮素的制约,水分和磷素并不是该生态系统的主要限制性因...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
任书杰 曹明奎 陶波 李克让
陆地生态系统碳循环和氮循环密切相关,碳贮量与碳通量在很大程度上受氮循环的影响和限制。由于氮循环的复杂性,在以往的大多数碳循环研究中,更多考虑水分、温度和大气CO2浓度等因子的影响,考虑碳氮相互作用的研究较少。氮素可限制植物光合、有机质分解、同化产物的分配以及生态系统对大气CO2浓度升高的响应。根据目前有关碳氮模型的发展状况可将碳氮耦合循环模型分为三大类:一是静态模型,它的土壤养分水平或者叶氮含量不变,是常数,这类模型适合于在站点或氮素浓度变化不大的区域应用;二是土壤氮限制模型,能够保持稳定的生态系统氮收支,在NPP(Net Primary Productivity,净初级生产力)的模拟中考虑土壤氮有效性的动态变化的影响,使模拟结果更为合理;三是叶氮限制模型,在NPP的模拟中考虑叶片氮浓度的动态变化的影响。这三类模型虽然都考虑了氮对碳循环的限制作用,但在氮碳循环机理方面尚有不少欠缺,所以在研究中可能会带来很大的不确定性。在以后的研究中,应通过加强碳氮相互作用的实验研究,增进对碳氮过程的深入了解,进而建立综合动态的碳氮耦合模型,以减少目前碳循环研究中的不确定性。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
邵思雅 张晶 周丽花 乔岩
论文利用通用陆面模式CLM4.0-CN对全球陆地生态系统生物地球化学循环过程进行模拟,分析气溶胶直接辐射效应对全球陆地生态系统碳循环的影响。结果表明:气溶胶直接辐射效应使2007年全球陆地生态系统平均总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、异养呼吸(R_H)、自养呼吸(R_A)以及净生态系统生产力(R_(eco))都呈现出增加的态势。具体的变化特征则随着地区不同而表现出极大的差异,在非洲中西部、中国中东部、美国东南部和欧洲中南部地区GPP增加,在南美洲亚马逊地区及东南亚等地区GPP减少。NPP和R
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
余蓉 项文化
通过测定洞庭湖湿地３种主要植被类型的生物量及其土壤ＣＯ２和ＣＨ４排放速率，研究湿地３种植被类型生态系统中大气、植物、土壤之间的碳循环过程。结果表明：草丛植被、乔木林植被和水生植被的大气碳流量分别是６．０２、６．００、２．０１ ｔ／（Ｈｍ２·ａ），植物层流向土壤的碳流量分别是２．２１、１．０４、０．７３ ｔ／（Ｈｍ２·ａ）；土壤流向大气的碳流量分别是２．３６、２．１４、１．２９ ｔ／（Ｈｍ２·ａ），３种植被类型生态系统均表现为碳汇，草丛植被、乔木林植被、水生植被净系统生产力分别为５．８７、４．９０、１．４５ ｔ／（Ｈｍ２·ａ）。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李雷 黄玫 顾峰雪 张黎
氮素是植物生长所必需的重要营养元素。人类活动引起的大气氮沉降增加对陆地生态系统碳循环过程具有重要影响。准确地定量表达氮素对陆地生态系统碳循环过程的影响是预测未来全球碳循环变化的关键环节。论文系统地归纳总结了国内外多个知名生物地球化学模型中氮素影响光合作用、呼吸作用、同化物分配等碳循环过程的数学表达方法,分析了不同碳循环过程中模型表达方法的不确定性及其原因。指出未来模型的发展需在加强机理研究的基础上,发展能反映氮饱和现象、能显式表达氮素与光合速率关系的光合作用过程算法,发展能显式表达氮素与植物体根、茎和叶呼吸速率关系的维持呼吸算法以及发展显式表达氮素对同化物分配过程影响的动态同化物分配方案。指出...
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
李德军 陈浩 肖孔操 张伟 王克林
评估生态系统氮状况对预测全球变化背景下生态系统的固碳潜力及生态演替的方向与进程均具有重要的意义。近年我们开展了比较系统的研究以回答二个关键科学问题,即氮是否限制喀斯特区植被恢复,以及喀斯特森林氮状况与邻近的非喀斯特森林相比有何差异?基于多尺度演替序列研究,发现退耕后喀斯特土壤总氮快速累积。氮的累积相应促进土壤有机碳快速累积,且有机碳累积的相对速率高于总氮累积的相对速率。恢复初期(草丛阶段)植被受氮限制,而在次生林阶段则表现出明显的氮饱和特征。基于土壤初级氮转化速率和胞外酶活性化学计量特征的证据表明氮饱和是喀斯特森林的独有特征,而邻近的非喀斯特森林普遍受氮限制。我们的研究意味着:1)西南喀斯特山区退耕后的生态恢复仅在早期受氮限制,而中后期则不受氮限制;2)充足的氮供应可保障生态恢复工程的固碳效应;3)喀斯特森林氮循环具有其独特性,在全球变化背景下,其响应与适应性也可能异于其他区域/类型森林。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高扬 何念鹏 汪亚峰
生态系统固碳是人类应对气候变化以及全球系统变化过程的研究热点。论文结合生态系统固碳和碳汇概念,探讨生态系统自然固碳、人为工程固碳措施对生态系统功能的影响并分析生态系统固碳特征及风险。研究得出如下结论:陆地生态系统对CO2的自然吸收与封存是相对安全有效的固碳措施,对人类与生态系统健康的影响要小于地质层与海洋层固碳。海洋生态系统固碳容易导致海水酸化以及生态系统不可逆的损害;由于地壳运动很难预测,所以地质层固碳可能面临不可预知的风险。因此,利用生态系统自然固碳能力、发展绿色固碳技术是降低人为工程固碳生态风险和减少CO2排放到大气中的最佳选择。
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