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稳定13C同位素示踪技术在农田土壤碳循环和团聚体 固碳研究中的应用进展 总被引：2，自引：1，他引：2
农田土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解直接影响陆地生态系统碳贮藏与全球碳平衡。土壤团聚体是土壤结构的物质基础和土壤肥力的重要载体,也是土壤有机碳的固定场所。稳定~(13)C同位素示踪技术是研究土壤碳动态变化的有效手段,能够揭示新输入碳在土壤及团聚体中赋存状态、周转过程以及微生物的调节机制。本文主要归纳与阐述了稳定~(13)C同位素示踪技术在农田土壤有机碳循环及土壤团聚体固碳机理方面的研究进展,提出~(13)C同位素示踪技术在未来土壤碳循环和固碳机制方面的主要研究方向。 相似文献
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贵州喀斯特地区棕色石灰土与黄壤有机质剖面分布及稳定碳同位素组成差异 总被引：9，自引：0，他引：9
贵州位于全球最大的喀斯特生态系统一中国西南喀斯特生态系统的中心，由于受到亚热带季风气候的冲击和人类不合理社会经济活动的破坏，其喀斯特生态系统已出现不同程度的石漠化，尤以乌江流域最为严重。现已认识到石漠化是一种与脆弱生态地质背景和人类活动相关联的土地退化过程，而土壤退化是土地退化的核心部分。在土壤侵蚀与退化及全球碳循环的过程中，作为土壤重要组成部分和代表一个主要碳库的土壤有机质在生态系统中扮演了一个十分重要的角色，开展对喀斯特地区不同土壤有机质剖面分布及稳定碳同位素组成的研究，将有利于提高对流域土壤侵蚀与退化过程中有机质的生物地球化学循环的认识。本研究选择乌江流域喀斯特地区二种主要土壤类型石灰土和黄壤，根据土壤有机质含量和稳定碳同位素组成，结合土壤pH值、粘粒含量等分析结果，探讨了喀斯特山区石灰土和黄壤有机质的剖面分布和稳定碳同位素组成差异，旨在为喀斯特生态系统土壤有机质的生物地球化学循环研究提供基础资料。 相似文献
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我国湿地碳循环的研究进展 总被引：3，自引：1，他引：3
湿地生态系统的碳循环正成为全球变化与陆地生态系统碳循环研究中的一大热点,在稳定全球气候变化中占有重要地位,其重要性主要表现在湿地土壤是陆地重要的有机碳库,土壤碳密度高,能够相对长期地储存碳,是多种温室气体的源和汇。目前湿地碳循环的研究主要集中在碳循环的影响因素方面,对我国湿地土壤有机碳储存的变化及其空间分布规律的特点研究较少。本文通过文献综述,研究我国不同气候区湿地土壤有机碳的储存变化及空间分布规律,对于了解湿地土壤有机碳的储存特点及其与陆地生态系统碳循环的关系,评价和保护湿地生态系统都具有重要的科学意义。 相似文献
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稻田土壤碳循环是我国陆地生态系统碳循环的重要组成部分。促进稻田生态系统碳的固定及稳定对减缓全球气候变化起着不容忽视的作用。微生物主导的有机碳转化过程是土壤碳循环研究的核心,微生物同化代谢介导的细胞残体迭代积累在土壤有机碳长期截获和稳定过程中发挥重要作用。与旱地土壤相比,关于稻田土壤中微生物残体积累动态对外源有机物质如作物秸秆输入的响应及主要影响因子的认识还相对有限,对微生物通过同化作用参与土壤固碳的过程和机制尚缺乏系统认识。基于此,本文介绍了微生物残体对土壤有机碳库形成和积累的重要性及评价指标,重点探讨了秸秆还田对稻田土壤微生物残体积累动态以及外源秸秆碳形成细胞残体转化过程的影响,分析了影响微生物残体积累转化的主要气候因素和土壤因素,最后提出了未来应借助先进的光谱和高分辨率成像技术并结合同位素示踪对微生物残体的稳定性与机理开展更为深入的研究。 相似文献
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陆地土壤碳循环研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]对近年来国内外碳循环方面的研究进展进行综述,为退化土地的生态恢复及环境治理和保护提供依据。[方法]总结了当前土壤有机碳循环研究中的几种主要方法(室内培养法、同位素示踪法、碳循环模型和计算机模拟法等),分析对比了这几种方法的特点和存在的问题,并对土壤有机碳循环机理和影响土壤有机碳循环的主要因素进行分析。[结果]目前,在土壤有机碳库的估算方法、数据依据、结果以及土壤有机碳循环模型上存在较大差异,给土壤有机碳变化和循环研究带来一定的困难。土地利用方式和土地覆盖变化是影响陆地土壤有机碳变化及循环最直接的人为因子。[结论]应注重土地利用及覆被变化在土壤碳循环中的作用及地位。并建立适用于中国国情的碳循环模型。未来的土壤碳循环研究应探索标准化、高精度的有机碳库储量估算方法。 相似文献
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森林生态系统碳循环研究进展 总被引：16，自引：0，他引：16
针对森林生态系统碳循环在全球碳循环中的重要作用,综述了国内外森林生态系统碳循环的研究进展,包括森林生态系统植物和土壤碳固定、森林群落和土壤的碳释放、森林生态系统碳平衡和碳循环模型等方面,并指出今后的研究方向。 相似文献
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农田生态系统碳循环模型研究进展和展望 总被引：6，自引：4，他引：6
农田生态系统是陆地生态系统碳循环过程中最活跃的碳库。研究农田生态系统碳循环,对温室气体减排及研究全球气候的变化都具有极其重要的意义。农田生态系统碳循环研究是一个非常复杂的过程,碳循环模型是研究农田生态系统碳循环最有效的手段。该文综述了农田生态系统碳循环的最新研究进展,总结了农田生态系统碳循环的流动过程,介绍了碳素在不同碳库以及碳库不同组分之间迁移转化的规律,梳理了从1960年至今的农田生态系统碳循环模型并进行了分类,阐述了国际主要模型以及中国自主开发的碳循环模型的应用情况。未来农田生态系统碳循环的研究方向为:1)探索农田生态系统碳循环机制;2)从空间时间上完善对碳循环过程的研究;3)考察氮循环、水循环、微生物与碳循环的关系;4)利用碳循环模型来估算不同的管理实践下碳在不同农田的再分配;5)开发利用碳循环模型,为政府制定相关政策提供相关数据参考。 相似文献
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陆地生态系统碳循环对土地利用变化的响应 总被引：3，自引：0，他引：3
陆地生态系统碳循环在全球碳循环中占有重要地位,而土地利用变化是估测陆地生态系统碳储存与释放的最大不确定性因素。植被和土壤是陆地生态系统的两大碳库,是碳循环中的两个重要纽带,土地利用变化影响陆地生态系统土壤和植被碳的固定、积累与释放,从而影响整个碳循环过程。本文主要从土壤和植被碳库的角度出发,综述了近年来土地利用变化对陆地生态系统碳循环的影响及其机理,以及研究方法进展,着重分析了模型在此方面的应用;并提出了未来研究方向的展望。 相似文献
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农田土壤有机碳固存的主要影响因子及其稳定机制 总被引：10，自引：2，他引：8
农田生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,在陆地生态系统碳循环过程中发挥重要作用。明确影响农田土壤有机截获的主要因素及土壤固碳的稳定机制,有助于控制和加强农田土壤碳库的固碳潜力,以及正确评价农业生产对全球气候变化的影响。因此,本文综合论述了影响农田土壤碳含量的自然和人为因素,详细阐述了土壤碳固定的物理、化学和生物稳定机制。并总结了已有研究的不足,对今后土壤固碳研究中的热点问题进行了展望。认为从土壤微生物学角度出发,深入研究微生物在土壤有机碳循环中的作用机制,并将地上部和地下部生态系统联系起来探讨土壤碳素稳定性机制更具有重要的意义。 相似文献
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火干扰对森林生态系统土壤有机碳影响研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
森林生态系统土壤有机碳作为陆地碳循环研究的重要内容,在全球变化和全球碳收支的研究中占据了重要地位。火干扰能改变森林生态系统中土壤与大气的碳素交换,是森林生态系统碳循环的重要影响因子。为此,加强火干扰下森林生态系统土壤有机碳循环研究,了解火干扰与森林生态系统土壤有机碳循环之间的交互关系,有助于揭示火干扰下土壤碳库动态机理。本研究简要综述了火干扰对森林生态系统土壤有机碳影响研究进展,探讨了不同强度林火对土壤有机碳的影响,分析了其产生机理;阐述了火干扰不同时间后土壤有机碳变化、火干扰对不同土层土壤有机碳的影响,并分析了其原因。最后讨论了火干扰对森林土壤有机碳影响研究中存在的相关问题,提出了在今后研究中应关注的问题,并对未来的研究方向进行了展望。 相似文献
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森林生态系统碳蓄积与碳循环 总被引：4，自引：0，他引：4
通过系统论述森林生态系统碳蓄积与碳循环的研究方法、森林生态系统碳蓄积与碳循环过程的时空特征以及森林与大气间碳交换的环境响应机制,发现：生物量法是研究碳蓄积的经典方法,而涡度相关法侧重于碳交换的过程与机制研究;森林生态系统在低纬度地区表现为碳源,而在中高纬度地区表现为碳汇,随着演替过程的进展,森林碳蓄积逐渐增大,直到顶级群落表现为相对碳平衡状态;辐射、温度和水分状况等环境因子通过对森林生态系统光合生产力（光合生产力）和生态系统呼吸的影响决定净生态系统碳收支的环境响应。同时指出我国森林生态系统碳蓄积和碳循环研究存在的问题和发展前景。 相似文献
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自然和人类活动引起的火事件可导致生态系统的碳、氮循环以及分布格局的改变,进一步影响区域碳、氮生物地球化学循环。利用稳定同位素方法可以帮助我们示踪火事件所伴生的碳、氮转化的生物地球化学过程。为了解植物体燃烧前后植物、植物灰烬和气态挥发部分氮之间以及不同植物类型（C3和C4,草本和木本）之间的氮素差异,通过室内模拟燃烧实验研究了植物和燃烧后残余部分的氮同位素组成和氮含量变化,研究表明：不同植物种类之间氮同位素组成的变化受植物种类和生长条件的影响,比较C3和C4植物不同光合类型之间的氮同位素组成表明,植物体燃烧前后氮同位素变化和植物的光合类型无关。燃烧导致植物90％以上的氮素损失。不同植物氮同位素值在-4．0‰～＋5．2‰变化,燃烧导致植物灰烬的氮同位素值偏正0～1．6‰,其同位素分馏主要是由于燃烧过程中植物体中^14N较^15N优先以气态形式逃逸。因此在利用氮同位素进行的古环境研究、环境模拟过程中,必须考虑火烧对植物氮同位素值的影响。植物、植物灰烬和气态部分氮同位素之间具有较好的相关性,这种关系启示我们也许可以利用生态系统不同部分的氮同位素组成来研究植物-土壤-大气之间的氮素循环规律。 相似文献
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土壤有机碳(SOC)的稳定是陆地生态系统碳循环的关键过程之一,对维持土壤肥力和减少温室气体排放具有重要意义。以往认为植物残体中难降解性物质的物理保护和腐殖质影响土壤中有机碳库的稳定性。最近的研究结果表明,微生物介导的碳循环过程在土壤有机碳稳定中发挥着重要作用。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)作为土壤中一类重要的共生微生物,参与植物光合碳向土壤的转运和分配,是陆地生态系统碳循环的重要一环,但其在土壤有机碳稳定中的作用潜力还未得到充分挖掘。基于此,本文估算了植物光合碳在AMF根外菌丝的分配量;总结了AMF介导的土壤有机碳稳定机制,主要包括AMF活体菌丝对碳的截留,分泌物及残体的分子结构抗性和土壤矿物吸附,提高植物源碳的质量和数量,菌丝分泌物及残体的激发效应和稳定土壤团聚体;探讨了影响AMF介导的稳定性有机碳形成的非生物(气候因子、土壤养分和土壤矿物)和生物因子(植物和AMF种类);提出了AMF与土壤有机碳周转互作机理进一步的研究方向,包括探究菌根植物光合碳转化为稳定性SOC的机制,解析不同生态系统中AMF对稳定性SOC的贡献及影响因素,并厘清... 相似文献
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灌溉农田水汽氢氧同位素组成特征研究初探 总被引：1，自引：0，他引：1
灌溉农田生态系统水汽变化能够直接反映其耗水状况。本研究应用基于高频实时气态稳定同位素分析仪的箱式法测定水汽氢氧同位素特征, 结合涡度相关技术所测定的农田水汽通量结果, 探讨不同高度大气水汽在不同时段的稳定同位素组成特征。研究结果表明: 对于不同的时间尺度, 生态系统边界层水汽稳定同位素组成在连续几天内的变化有波动, 日变化比较稳定, 小时尺度波动很小; 水汽稳定同位素的大气背景组成特征表现为日尺度上的组成变化呈稳步富集趋势, 小时尺度上几乎无变化。蒸散水汽重同位素特征随时间推移富集明显, 午夜蒸发和蒸腾水汽同位素组成特征相似, 清晨蒸腾水汽比蒸发水汽轻, 午间蒸腾水汽比蒸发水汽重。对于不同高度的水汽来说, 玻璃箱内蒸散水汽稳定同位素组成要比生态系统边界层2 m 处水汽高。建立了土壤蒸发和植物蒸腾稳定同位素变化特征与蒸散过程的线性关系, 相关系数达到0.87。 相似文献
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稳定性碳同位素自然丰度(13C)记录着生态系统碳循环过程的关键信息,常被用于评价全球变化情景下陆地生态系统碳的动态.连续4年(2015—2018年)采用13 C脉冲标记对不同园林植物光合碳分配及其向地下输入特征进行了研究,探讨不同园林植物光合碳在不同器官的分配及其对土壤有机碳(SOC)的贡献.结果表明:(1)脉冲标记当... 相似文献
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[目的] 研究福建省生态系统碳储量及其对土地利用变化的响应,为生态系统保护提供参考。[方法] 基于土地利用数据和碳密度数据,运用InVEST模型模拟福建省1980,2000,2020年碳储量;利用冷热点分布、转移图谱和矩阵分析碳储量和土地利用的时空特征;最后分析碳储量对土地利用变化的响应。[结果] ①福建省碳储量整体均较高,82.5%以上区域的碳储量为中等以上(＞3 000 t),主要分布在山地丘陵地区,也是高碳储量的热点集中区;高(热点)低(冷点)碳储量集中区转移较少;1980—2020年总碳储量波动略升高,2000—2020年不同碳储量等级彼此之间转移相对较多。②福建省土地利用/覆被以林地为主(61.4%~62.9%),其次是耕地(16.9%~18.3%)和草地(15.2%~17.2%);土地利用/覆被变化在1980—2000年较稳定,在2000—2020年较剧烈。③林地、草地和耕地的总碳储量较高,水域、建设用地和未利用地总碳储量较少;耕地总碳储量减少,建设用地总碳储量增加,林地和草地有增加也有减少;由土地利用/覆被变化导致的总碳储量转出和转入最多均为林地,其次是草地和耕地;总碳储量净转移为负的是林地,其他为正,林地转移引起的碳亏损最多。[结论] 耕地、林地和草地是福建省的主要土地利用类型,它们贡献了较高碳储量,并相互转移引起了碳储量变化。 相似文献
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土壤作为陆地生态系统中最大的碳库和碳循环的关键要素,其碳储量和变化直接影响全球碳平衡和气候变化过程。分析和总结土壤有机碳(SOC)储量影响因素及其大小、变化的研究方法,半定量的相关性分析和荟萃分析等可以用来确定SOC 储量的主要影响因子;定量化的实测实验方法如容量法、燃烧法和稳定同位素法等可较为准确地测算SOC 含量并用于区域储量估算,但存在耗时费力等成本缺陷;基于经验模型、机器学习、遥感反演等技术实现大尺度、快速测量SOC 及其变化的方法获得较快的发展,但需要解决精度较低和结果不确定性等突出问题;基于过程的模型方法需要根据具体的研究目标进行抉择和改进,重点是模型的验证和校准;SOC-生态系统模型需要重点开发涡流协方差(EC)系统与生命周期评估(LCA)的耦合方法和标准程序;SOC-景观模型需要在景观三维表征、SOC 转移流在单元间相互作用过程模拟等方面多学科攻关。 相似文献
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氮磷输入对湿地生态系统碳蓄积的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
湿地生态系统在全球碳循环中有着举足轻重的作用。由于湿地垦殖、农业化施用等人类活动和全球变暖、大气氮沉降的增多等自然因素的综合作用,大量氮磷营养物质进入湿地,这必将对湿地生态系统碳蓄积产生影响。本文综述了外源氮磷输入对湿地土壤碳库、植被碳库和枯落物分解的影响以及湿地生态系统碳循环的模型研究,并对以后发展趋势进行了预测。 相似文献
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用稳定同位素探讨土壤及钙质结核的碳酸盐来源 总被引：1，自引：0，他引：1
本文通过对４个钙质变性土剖面中数层土壤和钙质结核的碳稳定同位素分析和放射性碳断代，阐明了钙质土壤中碳酸盐的来源和钙质结核的成因。 相似文献