黄河三角洲湿地土壤二氧化碳传输机制及其应用研究

发布时间：2020-06-26 01:09

【摘要】：二氧化碳气体排放的不断增多,导致全球性气候变暖。土壤作为陆地生态系统中最大的碳库,同时也是大气二氧化碳的主要来源之一。土壤二氧化碳传输既是陆地生态系统碳循环的关键过程,也是陆地-大气圈之间的第二大碳通量,其微小的变化就会对大气二氧化碳浓度产生显著影响。因此研究土壤二氧化碳的传输过程,有助于理解全球碳循环以及应对全球气候变化。湿地是陆地生态系统的主要构成部分之一,虽然总面积较小,但碳储量巨大。黄河三角洲地处河流、海洋和陆地的交错地带,土壤盐渍化严重,是中国北方典型的湿地。随着黄河三角洲地区的建设和发展被确立为国家战略,研究黄河三角洲湿地土壤二氧化碳的传输过程对于今后该地区的绿色发展、工程建设以及生态文明建设均具有重要的理论指导意义。本研究采用野外试验和理论分析相结合的方式开展,野外试验共分为3个部分:1)为探究土壤二氧化碳的传输过程,在试验样地内利用土壤二氧化碳检测器(GMT221,Vaisala,Inc,Finland)和土壤温度传感器(The 109 Temperature Probe,Campbell Scientific,Inc)对不同深度(15 cm,30 cm,45 cm)的土壤二氧化碳浓度、土壤温度进行连续测定;2)为探究地表二氧化碳通量的排放速率以及其日变化规律,利用LI-8100A 土壤碳通量自动测量系统(Li-Cor,Inc,Lincoln,NE,USA)对地表二氧化碳通量和地表温度进行了数次连续测定;3)为了理解降水对土壤二氧化碳传输过程的响应机理,我们进行了两次人工模拟降水试验,并分别对试验组(人工降水)和对照组(无人工降水)进行地表二氧化碳通量的实时测定。对以上获得的原始数据进行处理和分析,初步得到以下结论:(1)随着土层深度的增加,土壤二氧化碳浓度显著升高;相同深度下,秋季的土壤二氧化碳浓度显著高于冬季,该变化与土壤温度有很大关系。地表二氧化碳通量和大气温度有相似的日变化规律,呈现出单峰性变化曲线。由回归方程得到该地区非生长季Q10值为3.49～3.74,随着气温的升高,Q10值略有减小。由于地表温度的升高,使得夏季(8月份)的地表二氧化碳通量明显大于春季(3月份)的地表二氧化碳通量。(2)人工模拟降水控制试验,发现该地区并没有出现“Birch效应”。相反,人工降水对土壤二氧化碳向地表的传输和扩散过程具有明显抑制作用。因此说明:降水并非只是绝对地促进地表二氧化碳通量的释放,当土壤水分过大或已经达到饱和状态时,降水会对地表二氧化碳通量产生显著抑制作用。(3)地表二氧化碳通量与土壤二氧化碳浓度梯度、土壤温度均存在极显著线性或指数相关关系,利用建立的经验模型对黄河三角洲湿地非生长季地表二氧化碳通量进行了估算,通过比较发现所有模型拟合结果在季节变化上十分相近:最大值为 0.47～0.58 μmol/m2/s,最小值为-0.15～0.01 μmol/m2/s,平均值为 0.1～0.13μmol/m2/s。由于数据量有限,对于建立的经验模型,在对该地区生长季以及其它生态系统中的应用还需做进一步的讨论和研究。
【学位授予单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S154.1
【图文】：

选题背景及意义逡逑在过去的１００年里，地球表面平均温度升高了邋０．７４邋°Ｃ邋［｜］。而Ｃ０２作为室气体之一，对全球气候变暖的贡献率高达一半以上［２］。根据Ｉｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ邋ｐａｎｅｌ邋ｏｎ邋ｃｌｉｍａｔｅ邋ｃｈａｎｇｅ）提供的数据显不：工业革命前浓度在２８０邋ｐｐｍ左右，肖前已经达到３９２邋ｐｐｍ邋［３１，预计到２１００年其浓度７００邋ｐｐｍ邋［４］。由于全球性气候变暖使得海水温度升高、冰川融化不断加造成全球海平而不断上升。而海平面上升使得全球潮滩湿地以及地势被海水淹没，使得海水入侵内陆，最终导致当地的生态环境遭到不同。另外，海平面上升会使海洋动力作用增强，导致海岸侵蚀变的更加剧海岸防护工程等建筑物带来严重影响和安全隐患。因此，全球性温室效变暖等生态问题严重威胁着人类的生存和社会经济的发展，该问题己成共同关注的焦点之一。逡逑８００邋逦逡逑

逦鲁东大学硕士学位论文逦逡逑第２章现场试验设计与数据采集逡逑２．１研究区概况逡逑２．１．１地理位置逡逑研宄区位于东营市垦利区中科院黄河三角洲试验站，地处北纬３７．７５°，东经逡逑１１８．９８°。试验站成立于２０１１年１１月，占地总面积约为４０公顷，其中建设用地逡逑１公顷，其余均为试验用地，共布设有９个试验区。黄河三角洲地区简称为“黄逡逑三角”，是我国第二大河口三角洲，位于渤海湾南岸和莱州湾西岸，主要分布于东逡逑营和滨州两市境内，是我国最年轻的陆地。逡逑＇＜，３

【参考文献】

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1 初小静;韩广轩;邢庆会;于君宝;吴立新;刘海防;王光美;毛培利;;阴天和晴天对黄河三角洲芦苇湿地净生态系统CO_2交换的影响[J];植物生态学报;2015年07期

2 林峰竹;王慧;张建立;付世杰;;中国沿海海岸侵蚀与海平面上升探析[J];海洋开发与管理;2015年06期

3 李涛;李芹;王树明;李春;赵东兴;张勇;高梅;;云南河口不同林龄人工橡胶林土壤CO_2浓度的变化规律及其影响因素[J];热带作物学报;2015年01期

4 陈吉;王京;高志娟;郭亚力;吴爱姣;徐炳成;;黄土丘陵区白羊草与达乌里胡枝子混播草地土壤呼吸日变化特征[J];草业科学;2015年01期

5 陈骥;曹军骥;魏永林;刘吉宏;马扶林;陈迪超;冯嘉裕;夏瑶;岑燕;;青海湖北岸高寒草甸草原非生长季土壤呼吸对温度和湿度的响应[J];草业学报;2014年06期

6 许家磊;;黄河三角洲自然保护区湿地芦苇的保护与利用[J];绿色科技;2014年07期

7 江燕然;黄义雄;叶功富;林捷;高伟;张贻荣;;武夷山甜槠天然林生态系统不同深度土壤CO_2浓度[J];防护林科技;2014年04期

8 李玉;康晓明;郝彦宾;丁恺;王艳芬;崔骁勇;梅旭荣;;黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳、水热通量特征[J];生态学报;2014年15期

9 黄磊;张志山;胡宜刚;杨昊天;;干旱沙区典型人工植被群落下土壤剖面CO_2浓度变化特征及其驱动因子[J];中国沙漠;2014年01期

10 王可洪;武海涛;吴东辉;;土壤动物对土壤呼吸的影响研究进展[J];土壤通报;2013年06期

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1 李涛;李芹;王树明;李春;赵东兴;张勇;高梅;;云南河口天然橡胶林土壤CO_2浓度的季节变化规律[A];云南省热带作物学会第八次会员代表大会暨2014年学术年会论文集[C];2014年

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1 李华兵;黄河三角洲湿地生态系统土壤呼吸时空变异及其影响机制研究[D];鲁东大学;2012年

2 周雄;北海市海平面变化及其对沿岸的影响[D];中国海洋大学;2011年

3 刘晓妮;气候变化对工程建设标准的影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

4 宗秀影;黄河三角洲湿地格局与变化分析[D];太原理工大学;2009年

本文编号：2729592