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Soil Carbon Dioxide Efflux and Atmospheric Impact in a 10-Year-Old Dipterocarpus Recovering Lowland Tropical Forest, Peninsular Malaysia
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作者 Mande Kato Hosea Ahmad Makmom Abdullah +11 位作者 Ahamad Zaharin Aris Ahmad Ainuddin Nuruddin Nghai Ezekiel Suleman Kasham J. Shamang Baji Julius Babarinsa Deborah Sabo Douglas Gugong K. Benjamin Bala Dogo Sim Haruna Gabriel Emmanuel Elimisiemon M. Christopher 《Journal of Earth Science and Engineering》 2017年第1期37-50,共14页
The recovering logged-over forest ecosystem increases the CO2 efflux into the atmospheric carbon pool in response to environmental factors to changes in the soil temperature and moisture. These CO2 outbursts can have ... The recovering logged-over forest ecosystem increases the CO2 efflux into the atmospheric carbon pool in response to environmental factors to changes in the soil temperature and moisture. These CO2 outbursts can have a marked influence on the ecosystem carbon balance and thereby affect the atmospheric carbon pool. The study was conducted in the 10-year-old logged-over forest of Sungai Menyala forest, Port Dickson, Negeri Sembilan, Malaysia. The measurements of soil CO2 efflux were conducted using the continuous open flow chamber technique connected to a multi gas-handling unit and infrared CO2/H2O gas analyser. The aim of this study was to determine the soil CO2 efflux and the environmental variables and likewise the impact of environmental factors on soil CO2 efflux. Post-hoc comparisons were made using the Tukey test (p 〈 0.05), and multiple linear regression to determine the impact of environmental factors on soil CO2 efflux. Soil CO2 efflux ranged from 100.22-553.40 mg m^-2 h^-1 with the highest efflux in the afternoon attributed to an increase in soil temperature and low moisture. A higher soil temperature and low moisture signify an influential factor as the forest is recovering from logging activity. Furthermore, the predictor environmental variables: SOC (soil organic carbon), TOC (total organic carbon), SMC (soil moisture content), Bulk Density, SOCstock (soil organic carbon stock), TAGB (total above ground carbon biomass), Below Ground Carbon Biomass, soil pH, Nitrogen to Carbon ratio account for the spatial and temporal variation in soil CO: efflux into the atmosphere. The analysis revealed a strong correlation between soil CO2 efflux, changes soil properties and environmental factors with an R^2 more than 0.80 at p 〈 0.01. This is proven that logging activity accounts for the changes in environmental factors to influence soil CO2 efflux rate within 10-years of logging and forest recovering. 展开更多
关键词 BIOMASS forest ecosystem carbon pool carbon sink and soil CO2 efflux.
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鼎湖山三种主要植被类型土壤碳释放研究 被引量:96
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作者 易志刚 蚁伟民 +3 位作者 周国逸 周丽霞 张德强 丁明懋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1673-1678,共6页
土壤呼吸是土壤微生物活性和土壤肥力一个重要指标 ,是土壤碳流通的一个主要过程 ,也是陆地生态系统碳循环的一个关键部分 ,对研究全球变化非常重要。国内土壤呼吸的研究主要集中在北京山地温带林区、尖峰岭热带森林及东北羊草草原和中... 土壤呼吸是土壤微生物活性和土壤肥力一个重要指标 ,是土壤碳流通的一个主要过程 ,也是陆地生态系统碳循环的一个关键部分 ,对研究全球变化非常重要。国内土壤呼吸的研究主要集中在北京山地温带林区、尖峰岭热带森林及东北羊草草原和中亚热带等地 ,南亚热带地区森林土壤呼吸尚无报道。选取南亚热带鼎湖山自然保护区森林演替系列中的 3种主要植被类型 (季风常绿阔叶林 ,针阔叶混交林和马尾松林 )为研究对象 ,研究了土壤呼吸和与之相关的土壤微生物生物量、土壤温度和土壤含水量以及他们之间的关系。结果表明 ,季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林年均土壤呼吸速率依次是 477.9,435 .4,42 9.5 mg CO2 · m- 2 ·h- 1,土壤呼吸速率与土壤温度的季节变化规律接近 ;3种植被类型土壤微生物生物量变化规律与土壤呼吸变化规律一致 ,季风常绿阔叶林最高 ,马尾松林最低 ,土壤微生物量高的土壤中碳周转量较大 ,碳素周转还带动了其他营养元素周转 ,有利于生态系统生存和持续发展 ;季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和针叶林代谢熵依次是 0 .5 8~ 0 .60 ,0 .92~ 1 .0 0 ,1 .30~ 1 .35 ,表明 3种植被类型土壤中土壤微生物对土壤碳的利用效率依次降低。 展开更多
关键词 鼎湖山 主要植被 土壤碳释放 土壤呼吸 土壤碳流通
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荒漠植物沙拐枣群体光合作用及土壤呼吸研究 被引量:6
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作者 苏培玺 周紫鹃 +2 位作者 张海娜 李善家 解婷婷 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期56-64,共9页
为了探讨荒漠植物群体光合作用和干旱荒漠区碳源汇特征,联合利用改进同化箱和LI-8100土壤CO2通量自动测量系统,选择高温强光和适宜环境期,连续2年进行了观测研究。结果表明:沙拐枣群体光合速率(CAP)在不同年份、不同月份差异较大,土壤... 为了探讨荒漠植物群体光合作用和干旱荒漠区碳源汇特征,联合利用改进同化箱和LI-8100土壤CO2通量自动测量系统,选择高温强光和适宜环境期,连续2年进行了观测研究。结果表明:沙拐枣群体光合速率(CAP)在不同年份、不同月份差异较大,土壤水分改善可显著提高群体光合能力,高温强光期和适宜环境期日平均(08:00—18:00)CAP分别为1.82和2.89μmol/(m2·s);用同化枝水平光合速率(Pn)计算群体水平光合速率时,高温强光期和适宜环境期分别用公式CAP=0.12Pn+0.39(r=0.86,P<0.0001)和CAP=0.18Pn+0.28(r=0.92,P<0.0001)。沙拐枣生长期植冠下土壤CO2释放速率平均为0.29μmol/(m2·s),荒漠裸地为0.15μmol/(m2·s)。沙拐枣群体生长期固定碳为3.82g/(m2·a);相应时期植冠下土壤释放碳为1.03g/(m2·a),荒漠裸地为0.53g/(m2·a)。研究表明:在水分短缺的荒漠地区,荒漠植物沙拐枣群体光合速率提高幅度超过根系主要分布层土壤水分提高幅度,适宜环境期可提高近1倍。荒漠生态系统土壤呼吸速率较低,荒漠裸地土壤呼吸速率约为植冠下的50%。荒漠植物沙拐枣种群区为弱碳源。 展开更多
关键词 荒漠 群体光合速率 土壤CO2释放速率 碳平衡
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土壤呼吸对降雨响应的研究进展 被引量:55
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作者 王义东 王辉民 +3 位作者 马泽清 李庆康 施蕾蕾 徐飞 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期601-610,共10页
土壤呼吸是当前区域碳收支及全球变化研究中的一个热点问题。降雨作为一个重要的扰动因子,对准确估算土壤呼吸具有重要影响,这在干旱和半干旱地区尤为明显。尽管关于土壤呼吸对降雨响应过程与规律的研究已取得了较大进展,但是对于其机... 土壤呼吸是当前区域碳收支及全球变化研究中的一个热点问题。降雨作为一个重要的扰动因子,对准确估算土壤呼吸具有重要影响,这在干旱和半干旱地区尤为明显。尽管关于土壤呼吸对降雨响应过程与规律的研究已取得了较大进展,但是对于其机制的解释仍然存在较大的争议,集中体现在对"Birch效应"(降雨强烈激发土壤呼吸的现象)的解释上,即到底是"底物供应改变机制"还是"微生物胁迫机制"在调控该过程。该文综述了土壤呼吸对降雨事件、降雨量及降雨格局的响应过程与规律;阐述了土壤呼吸各组分对降雨响应的差异,分析了雨后物理替代与阻滞、底物供应、根系和微生物活性、微生物群落结构与功能等一系列过程引起土壤呼吸改变的机制;重点阐述了微生物对土壤水分波动的响应与适应机制。在此基础上提出了今后需重点关注的4个方面:1)"底物供应改变机制"与"微生物胁迫机制"的区分;2)土壤呼吸各组分对降雨响应的差异;3)不同时空尺度上土壤呼吸对降雨响应的模拟与估算;4)降雨带来的外援N和H+的作用。 展开更多
关键词 干湿交替 Birch效应 碳循环 降雨格局 土壤碳通量
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土壤表层CO_2的释放与土壤水分波动 被引量:1
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作者 朴河春 洪业汤 袁芷云 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1999年第3期13-16,共4页
贵州虽地处雨量充沛、气候潮湿的亚热带,但近年来旱地土壤往往出现明显的干湿循环现象,这是因为:1)森林植被遭到破坏,使其对气候的调节功能大不如前,导致出现多年气候异常,最大的年降雨量与最小的年降雨量之间相差500mm以... 贵州虽地处雨量充沛、气候潮湿的亚热带,但近年来旱地土壤往往出现明显的干湿循环现象,这是因为:1)森林植被遭到破坏,使其对气候的调节功能大不如前,导致出现多年气候异常,最大的年降雨量与最小的年降雨量之间相差500mm以上,旱涝灾害频繁;2)喀斯特地貌土... 展开更多
关键词 土壤表层CO2释放通量 土壤水分波动 土壤可溶性有机碳
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黄土丘陵区刺槐林土壤碳通量模拟研究 被引量:5
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作者 董莉茹 许明祥 孙会 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第6期122-130,共9页
【目的】研究黄土丘陵区刺槐林不同土层土壤碳通量,以准确评估该区域土壤碳排放量。【方法】以坡耕地(对照)以及10,20,30和40年生的刺槐(Robinia pseudoacacia)林为研究对象,用气体井法测定CO2浓度,使用Fick扩散法(5种扩散系... 【目的】研究黄土丘陵区刺槐林不同土层土壤碳通量,以准确评估该区域土壤碳排放量。【方法】以坡耕地(对照)以及10,20,30和40年生的刺槐(Robinia pseudoacacia)林为研究对象,用气体井法测定CO2浓度,使用Fick扩散法(5种扩散系数模型)计算0~200 cm土层土壤剖面碳通量,并用Li-8100腔室法对表层土壤碳通量进行实地监测,最后将黄土丘陵区刺槐林地不同深度土层土壤碳通量的估算结果与实测值进行对比分析。【结果】1)5种扩散系数模型对土壤剖面碳通量的模拟结果有较大差异,其中Penman模型计算结果与实测值差异最大,Moldrup模型计算值与实测值差异最小。2)5种扩散系数模型计算的土壤碳通量均大于实测值,但与实测值均具有显著相关性(P<0.05)。3)在黄土丘陵区刺槐林地0~20,80~140,200 cm土层估算土壤碳通量的最佳扩散系数模型分别为Moldrup-2000、Moldrup-1997和Millington模型。4)在黄绵土0,20,80,140,200 cm土层,土壤CO2扩散系数分别为0.15,0.14,0.20,0.22和0.27,据此计算的各土层土壤碳通量分别为0.72,0.32,0.30,0.24和0.17 μmol/(m2·s),可见随着土层深度的增加,土壤碳通量逐渐降低。【结论】黄土丘陵区不同刺槐林地各土层的环境因子有一定差异,所以估算不同深度土壤碳通量的最佳模型有所区别;研究确定的黄土区不同土层碳通量估算模型和气体扩散系数模型中的各种参数,对于准确评估区域土壤碳排放具有重要参考价值。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 刺槐林地 土壤碳通量模型 扩散系数
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我国温带地区无机碳源对土壤二氧化碳释放的贡献及驱动因子 被引量:3
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作者 徐昕昕 李金全 +2 位作者 方文卓 聂明 方长明 《复旦学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期123-134,共12页
无机碳作为干旱区域土壤碳库的主要形式,约占土壤总碳库的33%。长期以来,在讨论土壤与大气碳交换时忽略了无机碳作为潜在CO_(2)来源的影响。本研究选取我国温带地区沿经向分布的13个样点,分层采集土壤样品,在室内统一标准下进行培养,并... 无机碳作为干旱区域土壤碳库的主要形式,约占土壤总碳库的33%。长期以来,在讨论土壤与大气碳交换时忽略了无机碳作为潜在CO_(2)来源的影响。本研究选取我国温带地区沿经向分布的13个样点,分层采集土壤样品,在室内统一标准下进行培养,并利用碳稳定同位素技术分离土壤碳排放中有机和无机来源的CO_(2)通量。结果显示,土壤碳排放中存在无机来源的CO_(2)通量,且无机碳源对土壤碳释放的贡献有明显的水平空间和沿剖面深度分布特征。总体而言,土壤无机CO_(2)通量占比为0.02%~12.94%,由东到西呈现增大趋势;无机碳贡献随土层深度增加显著增大(P<0.05)。随着培养温度的升高和土壤含水量的降低,无机碳源有更大的CO_(2)释放通量。主成分分析表明干旱度和土壤无机碳含量是无机碳源对土壤碳释放贡献最重要的两个驱动因子。本研究结果表明,在未来对土壤碳过程的研究中,应考虑土壤无机碳过程,这将有助于准确评估全球碳收支。 展开更多
关键词 无机碳 土壤CO_(2)释放 碳酸盐过程 碳稳定同位素
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土壤CO_2排放主要影响因素的研究进展 被引量:25
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作者 时秀焕 张晓平 +3 位作者 梁爱珍 申艳 范如芹 杨学明 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期761-768,共8页
由于当今世界气候变暖问题日趋严重,CO2作为一种对全球气候变化贡献较大的温室气体日益受到重视。影响土壤CO2排放的因素很多,本文介绍了土壤呼吸的概念、测量方法,就影响土壤CO2排放的非生物因素、生物因素及人类活动等进行了较为详细... 由于当今世界气候变暖问题日趋严重,CO2作为一种对全球气候变化贡献较大的温室气体日益受到重视。影响土壤CO2排放的因素很多,本文介绍了土壤呼吸的概念、测量方法,就影响土壤CO2排放的非生物因素、生物因素及人类活动等进行了较为详细的阐述,并针对未来应加强的土壤CO2排放研究因素方面进行了展望。 展开更多
关键词 土壤CO2排放 非生物因素 生物因素 人类活动
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