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利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO2浓度变化对草地生态系统ANPP的影响。结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62 g·m-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究。2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P<0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季。过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P>0.05)。3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值。不考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21%,11.53%,17.78%和8.34%,21.68%,40.32%;考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89%,14.29%,24.28%和11.57%,31.74%,57.29%。考虑和不考虑CO2肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CENTURY耦合模拟的ANPP结果较为一致。 相似文献
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土壤有效Zn含量是土壤整体营养状况的一个重要评价指标,明确中国土壤有效Zn含量的时空分布特征,针对缺锌的土壤类型和区域采取有效的补Zn措施,可以实现微量营养元素的精准施肥。本研究以中国农业生态站监测点的数据为基础,分析了土壤有效Zn含量的时空差异,探讨了土壤类型、土地利用方式、土壤理化性质(有机质、pH值、有效N、有效P、有效K与阳离子交换量-CEC)对土壤有效Zn含量时空变化的影响。结果显示,中国土壤有效Zn含量整体上处于中等水平,呈南高北低,东高西低的分布趋势,与全国范围内土壤pH值分布、干湿区划分及土壤类型地带性分布有很好的相关性;在时间序列上,从2005年到2015年,土壤有效Zn含量呈上升趋势;土壤类型及土地利用方式不同,土壤有效Zn含量存在显著差异,不同土类中,水稻土和红壤的有效Zn含量较高,土地利用方式中,水田的土壤有效Zn含量最高;土壤理化指标中,土壤pH值和土壤有机质对土壤有效Zn含量有显著影响。风沙土、草甸风沙土、黄绵土等土类及水浇地和旱地等土地利用方式,要注重Zn肥的补充,并可通过土壤pH值的调整及施用农家肥等措施来提高土壤有效Zn含量。 相似文献
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施肥是满足茶树营养需求的关键技术,茶园施肥主要以化肥为主,施用量大且养分流失严重,对茶园环境造成了威胁。为了更好地发挥化肥的作用,生产出了养分利用率高的缓控释肥。近年来,缓控释肥在茶园施用效果表明:(1)可以提高茶园土壤的保水保肥性,增加土壤中铵态氮的含量;(2)减少茶园氮素的流失,将氮素的利用率提高到55%~80%;(3)提高茶叶中氨基酸、咖啡碱的含量,改善茶叶品质,提高茶叶产量。但是,目前缓控释肥应用于茶园方面的研究仍有不足,本文在总结缓控释肥定义、释放机理、分类的基础上,分析了缓控释肥对茶园土壤结构、氮素流失及茶叶的影响,并提出了未来缓控释肥应用研究的4个方向。 相似文献
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农垦对温带草地生态系统CO2、CH4、N2O通量的影响 总被引:8,自引:1,他引:8
2001年6~9月,利用静态暗箱法对内蒙古锡林河流域草甸草原及其开垦后的农田(春小麦)和休耕地的CO2、CH4和N2O的通量进行了野外实地观测。结果显示,草甸草原开垦为耕地对温带草地生态系统CO2、CH4和N2O源汇状况影响显著。从CO2排放量的平均值来看, 农田(545.8 mg穖-2穐-1)>草甸(301.9 mg穖-2穐-1)>休耕地(74.4 mg穖-2穐-1),其中草甸开垦为农田使CO2的排放增加了81%;在春小麦的生长期内,麦田的CO2排放量是草甸草原的2倍多,小麦死亡和收割后CO2排放锐减,可见农垦明显促进了CO2的排放。另外干旱使得草甸草原、农田和休耕地的CO2排放量表现出减少趋势。草甸开垦为农田后CH4吸收特征表现明显,但干旱减弱了其吸收趋势。就N2O而言,草地开垦后春小麦的种植总体上并未增加N2O的排放,只是改变了其排放特征;除小麦苗期外,N2O的排放都高于草甸草原;极端干旱还导致土壤对大气N2O的吸收。另外,农田的CH4吸收与N2O排放之间还存在此消彼长的关系。 相似文献
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农业生产的温室气体排放研究进展 总被引:15,自引:0,他引:15
农业生产是人类最重要的生产活动,是人类生活资料最根本的来源,特别是现代农业的发展,使农业生产力水平大幅度提高。但农业生产活动改变了地表大气、土壤和生物之间的物质循环和能量流动,也带来了一系列环境问题。本文着重阐述农业生产活动对大气CO2、CH4、N2O等温室气体的贡献,并通过对稻田生态系统、旱田生态系统、农业生产废弃物以及饲养业对温室气体CO2、CH4、N2O的产生、传输影响因子的综合分析,进一步了解农业生产与全球温室气体浓度增加之间的关系,及其在全球气候变暖中所起的作用,从而采取一系列相关措施来减少温室气体的排放。 相似文献
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锡林河流域羊草群落春季CO2排放日变化特征分析 总被引:5,自引:0,他引:5
利用静态暗箱法对具有代表性的典型温带草原的羊草群落CO2排放进行了昼夜观测。结果表明,CO2排放通量日变化与气温和地表温度呈明显的正相关关系,相关系数分别为0.7475和0.7604,而与5cm和10cm地温相关性较小,说明在干旱半干旱草原地区气温和地表温度是影响羊草群落CO2排放的关键性因子。研究还发现,羊草群落排放的CO2的近80%来自土壤呼吸、根呼吸和凋落物分解,并且春季露水对羊草草原CO2排放通量日变化特征影响显著,特别是日出前后露水的大量形成,使上午7~8时出现一次CO2排放峰值,而后CO2排放通量变化趋于与气温一致。 相似文献
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农垦及放牧对温带半干旱草原土壤碳素的影响 总被引:5,自引:1,他引:4
通过对内蒙古锡林河流域贝加尔针茅草原、羊草草原和大针茅草原3种草原群落不同层位土壤样品碳素含量的测定和统计分析,探讨了农垦及放牧对该区主要草原土壤类型有机碳及无机碳的影响.结果表明:(1)贝加尔针茅草原开垦为农田30 a后,与未开垦的打草场相比,农田1 m土层内的土壤有机碳含量明显下降,且农田0~10 cm和10~20 cm土壤层有机碳含量趋于一致.(2)放牧使羊草草原和大针茅草原表层的土壤有机碳含量下降,较深层的土壤有机碳含量升高.放牧强度较大、较干旱的大针茅草原0~20 cm下降,30 cm以下升高,放牧强度较小较湿润的羊草草原0~10 cm下降,10 cm以下升高.(3)贝加尔针茅草原开垦为农田使1 m土层内的土壤无机碳含量升高,钙积化位置变浅.(4)放牧使羊草草原和大针茅草原1 m土层内的土壤无机碳含量下降,钙积化位置加深,放牧强度较大、较干旱的大针茅草原表现尤为明显.(5)草地开垦为农田,在使土壤有机碳的含量降低的同时,也增加了土壤无机碳的含量;放牧在使草原表层土壤有机碳含量减少、深层有机碳含量增加的同时,也减少了无机碳的含量. 相似文献
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锡林河流域羊草群落春季CO2排放日变化特征分析 总被引:13,自引:0,他引:13
利用静态暗箱法对具有代表性的典型温带草原的羊草群落CO2排放进行了昼夜观测。结果表明,CO2排放通量日变化与气温和地表温度呈明显的正相关关系,相关系数分别为0.7475和0.7604,而与5cm和10cm地温相关性较小,说明在干旱半干旱草原地区气温和地表温度是影响羊草群落CO2排放的关键性因子。研究还发现,羊草群落排放的CO2的近80%来自土壤呼吸、根呼吸和凋落物分解,并且春季露水对羊草草原CO2排放通量日变化特征影响显著,特别是日出前后露水的大量形成,使上午7—8时出现一次CO2排放峰值,而后CO2排放通量变化趋于与气温一致。 相似文献
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温带草原土地利用变化对土壤碳氮含量的影响 总被引:15,自引:0,他引:15
2001年6月,分别对内蒙古锡林河流域典型温带草原中贝加尔针茅草原(Stipa baicalensis)、羊草草原(Leymus chinensis)、大针茅草原(Stipa grandis)及其相应的农垦和放牧地等0~100cm土体不同层次的土壤全氮和有机碳含量分别进行了测定。结果显示:温带草原土地利用方式的改变对草原土壤全氮和有机碳含量变化影响明显,其中贝加尔针茅草原经28年农垦,使0~100cm土体中土壤全氮和有机碳含量相对于未开垦的草原分别减少8.8%和14.8%,平均每年分别减少0.31%和0.53%;0~10cm的表层土壤平均减少速率分别为0~100cm土体的2.9倍和1.9倍。11年围栏轮牧使羊草草原0~100cm土体的土壤全氮和有机碳分别增加了50.0%和47.4%,平均每年分别增加4.55%和4.31%;30cm以下土层增加异常显著。自由放牧使大针茅草原土壤0~100cm土体中土壤全氮和有机碳含量减少了4.88%和2.22%,平均每年分别减少0.24%和0.11%;0~10cm土壤全氮和有机碳分别为0~100cm土体平均减少速率的3倍和1.7倍,100n以下各土层的土壤全氮和有机碳含量变化较小,说明自由放牧地对土壤表层全氮和有机碳含量的影响尤为明显。另外,选择适当的放牧强度可以维持草原生态系统的碳氮平衡,促进系统内的碳氮良性循环。 相似文献