博士科研启动基金(09001266) 作品数:3 被引量:50 H指数:3 相关作者: 寇太记 朱建国 苗艳芳 谢祖彬 张联合 更多>> 相关机构: 中国科学院 河南科技大学 东京大学 更多>> 发文基金: 博士科研启动基金 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 农业科学 更多>>
大气CO2体积分数升高环境温度与土壤水分对农田土壤呼吸的影响 被引量:17 2008年 植物-土壤生态系统土壤呼吸与温度、水分环境因子的关系对评价目前大气CO2浓度持续升高背景下陆地生态系统土壤碳库的变化趋势具有重要意义。依托FACE(freeaircarbondioxideenrichment)技术平台,利用阻断根法,采用LI-6400红外气体分析仪(IRGA)-田间原位测定的方法,研究了大气CO2体积分数升高对稻(OryzasativaL.)/麦(TriticumaestivumL.)轮作制中麦田的土壤呼吸、基础土壤呼吸和呼吸主要影响因子,分析了大气CO2体积分数升高后温度与水分对土壤呼吸的影响。结果表明,在整个测定期间,土壤呼吸与基础土壤呼吸速率呈明显的季节变化,与气温和土壤温度季节变化趋势基本一致,呼吸速率与温度具有显著的相关性,是影响土壤呼吸的控制性因素;呼吸速率与土壤含水量无显著的相关性,土壤水分是研究区麦田土壤CO2排放的非限制性因素,且温度与土壤含水量间的交互效应对土壤呼吸的影响不显著。基础土壤呼吸比作物下的土壤呼吸更易受温度影响,土壤温度比气温能更好地解释土壤CO2排放的季节性变化。而CO2体积分数增加降低了温度与呼吸速率间的相关系数和Q10,表明温度对土壤CO2排放的影响程度下降。但高CO2体积分数环境中植物-土壤生态系统的土壤呼吸对温度增加敏感性的降低,有利于减缓土壤碳分解损失的速度。结果有助于评价未来高CO2体积分数气候变暖背景下植物-土壤系统下的农田生态系统土壤碳的固定潜力。 寇太记 朱建国 谢祖彬 刘钢 曾青关键词:CO2浓度升高 土壤呼吸 土壤水分 农田 农田土壤呼吸对大气CO_2浓度升高的响应 被引量:16 2008年 大气CO2浓度急剧升高引起的全球气候变暖是人们关注的环境问题之一。随着气候变化对全球生态环境的影响日益增大,全球碳循环研究已经成为各国科学家研究的热点之一。模拟大气CO2浓度升高试验技术先后经历了人工气候室、开顶式气室、FACE技术(Free Air carbon dioxide enrichment)阶段,FACE技术因其无限接近自然条件而成为研究大气CO2浓度增加对整个生态系统影响的最理想试验平台。土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,农田生态系统是陆地生态系统的重要组成,研究农田生态系统的土壤呼吸对大气CO2浓度增加的响应是预测和评价农田系统乃至整个陆地生态系统土壤碳周转和碳收支的重要前提与基础。文章根据现有研究成果,阐述了模拟大气CO2浓度升高的试验技术,比较了农田土壤呼吸的测定方法,总结了以FACE研究成果为主的高CO2浓度条件下农田土壤呼吸、不同地下来源贡献及环境因子影响,提出了进一步研究的方向,以期为全球气候变化背景下的农田土壤呼吸和碳固定及全球碳循环研究提供帮助。 寇太记 苗艳芳 庞静 朱建国 谢祖彬关键词:人工气候室 FACE 土壤呼吸 根系呼吸 CO2浓度 近地层O3污染对陆地生态系统的影响 被引量:19 2009年 随着全球气候变化对生态环境的影响日益增加,近地层臭氧(O3)污染的环境生态效应备受人们关注。现有研究表明,陆地生态系统的温室气体NOx和CH4释放、矿质能源消耗和机动车辆尾气排放量的增加将加剧近地层O3污染。O3污染通过降低植物叶片气孔导度、光合速率和净同化作用,改变同化物的分配,进而抑制植物生长和加速植物老化,导致作物和林木减产。O3污染导致植物-土壤系统碳积累和固定降低势必影响未来全球碳动力学和碳预算,而植物和根系生长受到抑制则不利于土壤养分、水分的吸收进而影响植物-土壤系统养分循环,但目前报导极少,尚无法准确判断对全球碳和养分循环的影响,亟待深入研究。由于环境因素间具有互作效应,目前模拟研究过多集中O3与CO2增加对陆地生态系统的复合效应方面,而与其它环境因子(如O3与NOx、SO2、水分、温度等)的复合效应研究偏少,不利于在全球气候变化背景下深入了解与预测O3污染对陆地生态系统的影响程度与趋势。基于研究现状,未来应加强:(1)地表O3监测网络建设和监测,结合田间试验和建模加强草地、森林和农田生态系统对O3污染的响应研究;(2)长期定位研究,侧重陆地生态系统对O3污染连合其它温室气体、温度增加等模拟未来气候情景下的环境响应研究;(3)O3污染下土壤-植物系统碳循环和固定研究;(4)O3污染条件下优势植物和农作物在不同时空条件下的土壤-植物系统养分利用研究;以期为判断和预测全球气候变化背景下陆地生态系统对近地层O3污染加剧的响应程度与趋势提供数据资料和科学依据。 寇太记 常会庆 张联合 徐晓峰 郭大勇 周文利 朱建国 苗艳芳关键词:臭氧 陆地生态系统 温室气体 碳循环 养分