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典型农业流域不同类型池塘水体CO_(2)排放特征
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作者 陈嘉宁 肖启涛 +6 位作者 刘臻婧 肖薇 谢晖 罗菊花 邱银国 胡正华 段洪涛 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期88-98,共11页
内陆水体是大气CO_(2)收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO_(2)排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为... 内陆水体是大气CO_(2)收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO_(2)排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为研究对象,选取流域中用于水产养殖(养殖塘)、生活污水承纳(村塘)、农业灌溉(农塘)、蓄水(水塘)的4个功能不同的景观池塘,基于为期1年的野外实地观测,以明确农业流域小型池塘CO_(2)排放特征。结果表明,不同功能池塘水体CO_(2)排放差异显著,受养殖活动、生活污水输入和农田灌溉等人类活动影响,养殖塘((80.37±100.39)mmol/(m^(2)·d))、村塘((48.69±65.89)mmol/(m^(2)·d))和农塘((13.50±15.81)mmol/(m^(2)·d))是大气CO_(2)的热点排放源,其CO_(2)排放通量分别是自然蓄水塘((4.52±23.26)mmol/(m^(2)·d))的18、11和3倍。统计分析也表明,该流域池塘CO_(2)排放变化总体上受溶解氧、营养盐等因素驱动。4个不同景观池塘CO_(2)排放通量全年均值为(37.31±67.47)mmol/(m^(2)·d),是不容忽视的CO_(2)排放源,其中养殖塘和村塘具有较高的CO_(2)排放潜力,在未来研究中需要重点关注。 展开更多
关键词 农业流域 池塘 co_(2)通量 影响因子
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高塔涡度相关观测长三角农业区CO_(2)通量变化特征及影响因素
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作者 包恒鑫 张弥 +7 位作者 谢燕红 贾磊 葛培 邱吉丽 何洋 张圳 肖薇 刘寿东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第17期7552-7568,共17页
人类活动对景观尺度农业下垫面的CO_(2)收支有着不可忽视的影响,明确在人类活动影响下景观尺度农业区CO_(2)通量的变化特征及影响因素对增汇减排策略的制定具有重要的意义。使用高塔涡度相关法对长三角地区一处农业区CO_(2)通量开展连... 人类活动对景观尺度农业下垫面的CO_(2)收支有着不可忽视的影响,明确在人类活动影响下景观尺度农业区CO_(2)通量的变化特征及影响因素对增汇减排策略的制定具有重要的意义。使用高塔涡度相关法对长三角地区一处农业区CO_(2)通量开展连续观测以明确其源汇特征及影响因子。结果表明:该农业区CO_(2)通量在春夏秋季表现为白天吸收CO_(2),夜间排放CO_(2)的日变化动态,三个季节CO_(2)通量的变化范围分别为-0.15—0.14、-0.60—0.28、-0.21—0.19 mg m^(-2)s^(-1),冬季则表现为全天排放CO_(2),日变化范围为0—0.14 mg m^(-2)s^(-1)。每年的6—11月CO_(2)吸收明显,其余时间段以排放为主,吸收峰值和排放峰值分别出现在每年的8月和11月,多年均值分别为-0.14、0.08 mg m^(-2)s^(-1)。研究区2019—2021年表现为一个逐年上升的大气碳源,CO_(2)通量年总量均值为(142.73±99.01)gC m^(-2)a^(-1)。在半小时尺度上光量子通量密度(PPFD)、10 cm处土壤温度(Ts)以及饱和水汽压差是影响CO_(2)收支的关键环境要素,日尺度上PPFD、Ts是主要控制因子,月尺度上,Ts是最为重要的影响因素,同时降雨量以及归一化植被指数也影响着CO_(2)通量。经人为CO_(2)开源数据清单得到的通量塔15 km范围内人为CO_(2)排放量为(429.7±30.01)gC m^(-2)a^(-1),抵消了该农业区稻田、森林等自然生态系统的碳汇作用。 展开更多
关键词 农业区 co_(2)通量 高塔涡度相关法 人类活动
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水稻生长季CO_(2)通量的时间动态和影响因子研究
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作者 张丽君 胡凝 +4 位作者 刘珊珊 徐敏 王伟 邰久 葛培 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期27-36,共10页
为了明确长三角地区稻麦轮作生态系统中水稻生长季CO_(2)通量的多时间尺度变化特征,量化环境因子对农田CO_(2)通量变化的贡献度,拆分环境因子的直接影响和间接影响,该研究利用涡度相关观测系统进行了2年CO_(2)通量的连续观测,分析了辐... 为了明确长三角地区稻麦轮作生态系统中水稻生长季CO_(2)通量的多时间尺度变化特征,量化环境因子对农田CO_(2)通量变化的贡献度,拆分环境因子的直接影响和间接影响,该研究利用涡度相关观测系统进行了2年CO_(2)通量的连续观测,分析了辐射类、温度类、水汽类和风速对CO_(2)通量的影响。结果表明:稻麦轮作生态系统在水稻生长季是一个二氧化碳汇,2020、2021年水稻生长季的总固碳量分别为396.3、491.9 g/m^(2)(以C计);CO_(2)通量也有明显的日变化,呈现出“U形”和“V型”的单峰曲线,吸收峰值出现在第200~250天。在不同时间尺度上,影响CO_(2)通量的主控因子始终是光合有效辐射;但随时间尺度的增加,各个因子贡献度的差异逐渐减小。饱和水汽压差也是影响CO_(2)通量的重要因子,它与光合有效辐射的交互作用会抑制彼此对CO_(2)通量的直接贡献。 展开更多
关键词 稻麦轮作生态系统 co_(2)通量 贡献度 交互作用 涡度相关
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土壤CO_(2)排放对微咸水与淡水交替灌溉的响应
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作者 陈艺伟 管瑶 +4 位作者 贺兴宏 李会文 王剑 王育强 范德宝 《节水灌溉》 北大核心 2024年第8期102-109,共8页
为揭示微咸水与淡水交替灌溉模式对土壤CO_(2)排放通量变化规律的影响,研究极端干旱区棉田3种灌溉水质(矿化度分别为2、3、5 g/L)和3种不同配比咸淡水交替[微咸水∶淡水=1∶1(W1);微咸水∶淡水=1∶4(W2);微咸水∶淡水=1∶0(W3)]灌溉对土... 为揭示微咸水与淡水交替灌溉模式对土壤CO_(2)排放通量变化规律的影响,研究极端干旱区棉田3种灌溉水质(矿化度分别为2、3、5 g/L)和3种不同配比咸淡水交替[微咸水∶淡水=1∶1(W1);微咸水∶淡水=1∶4(W2);微咸水∶淡水=1∶0(W3)]灌溉对土壤CO_(2)排放通量的影响。结果表明:①以2 g/L为对照,3 g/L微咸水与淡水交替灌溉处理CO_(2)累积排放通量减少了6.03%~7.19%;5 g/L微咸水与淡水交替灌溉处理CO_(2)累积排放通量减少了9.83%~10.15%;②在相同矿化度条件下,土壤CO_(2)累积排放通量为W2处理>W1处理>W3处理,淡水灌水量多的处理CO_(2)排放通量较大。③以2 g/L为对照,3 g/L和5 g/L处理产量平均提高了1.25%和3.64%,W1处理产量相较于W2、W3处理平均提高了24.02%和14.12%。随着灌溉水矿化度的增大,土壤CO_(2)排放通量减小,所有不同配比下矿化度为5 g/L的处理CO_(2)排放量均小于2、3 g/L的处理;在微咸水与淡水交替灌溉条件下,矿化度为3 g/L且微咸水∶淡水=1∶1的灌水处理,土壤CO_(2)排放通量降低且棉花产量最大,能够为合理利用微咸水及保护干旱区灌区农田生态环境提供理论依据。 展开更多
关键词 咸淡水 交替灌溉 土壤co_(2)排放通量
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秦岭北麓地区CO_(2)和水汽湍流输送实验研究
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作者 彭艳 赵奎锋 +2 位作者 张璐 张宏昇 李星敏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2407-2417,共11页
利用中国气象局秦岭气溶胶与云微物理野外科学试验基地长安站2021年4月~2022年3月涡动相关系统观测资料,结合气象观测资料,研究了秦岭北麓城郊过渡带近地面大气CO_(2)、H_(2)O浓度、蒸发量以及湍流通量演变特征,并讨论了气象要素对碳通... 利用中国气象局秦岭气溶胶与云微物理野外科学试验基地长安站2021年4月~2022年3月涡动相关系统观测资料,结合气象观测资料,研究了秦岭北麓城郊过渡带近地面大气CO_(2)、H_(2)O浓度、蒸发量以及湍流通量演变特征,并讨论了气象要素对碳通量的影响.结果表明:观测时段内CO_(2)小时浓度年均值为(404.4±27.9)×10^(-6),与瓦里关大气背景观测站和全球背景观测站CO_(2)年均值浓度水平相当,水汽小时浓度年均值为9.44g/m^(3),年总蒸发量为1321.5mm;CO_(2)、水汽浓度和蒸发量均存在显著的月、季节变化特征;CO_(2)和水汽通量存在明显的日、月和季节变化,全年白天均表现为较强的碳吸收,观测时段内CO_(2)总吸收量约为-3047g/m^(2);夜间表现为碳排放,观测时段内总排放量约为2631g/m^(2);气温、土壤温度、相对湿度和风速的变化均会对区域内CO_(2)通量产生影响,温度升高会增加区域内植被的固碳能力;白天CO_(2)通量负值多出现在西风条件下,农田和植被覆盖率较大的区域为CO_(2)通量的主要贡献区域;夜间CO_(2)通量正值主要来自于植被、土壤呼吸作用和人类活动排放的贡献.总体而言,秦岭北麓城郊过渡带呈现较为明显的碳汇属性,实验时段内CO_(2)的净吸收量约为-416g/m^(2). 展开更多
关键词 co_(2)通量 秦岭北麓 城郊过渡带 涡动相关 气象因子
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淡水养殖池塘CO_(2)通量多时间尺度变化特征及其影响要素
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作者 葛培 赵佳玉 +6 位作者 张弥 肖薇 邱吉丽 贾磊 包恒鑫 石婕 赵若男 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期190-201,共12页
为探讨淡水养殖CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO_(2)通量数据,对CO_(2)通量的多时间尺度变化特... 为探讨淡水养殖CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO_(2)通量数据,对CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其环境、人为影响要素进行分析。结果表明:养殖池塘CO_(2)通量(以C计)存在明显的日变化、季节变化和年际变化特征,其年尺度交换量的变化范围为-671~1005 kg·hm^(-2)·a^(-1),年均值为(-74±688)kg·hm^(-2)·a^(-1),表现为CO_(2)的弱汇。CO_(2)通量在不同时间尺度的主控因子存在明显差异,其中在0.5 h尺度上,太阳辐射和气温分别是白天和夜晚CO_(2)通量的主要影响因子;日尺度和月尺度的CO_(2)通量则分别受太阳辐射和归一化植被指数(NDVI)调控,且CO_(2)通量与上述要素均呈显著负相关;年际尺度上,养殖池塘CO_(2)通量受饲料投入量与NDVI的共同作用,二者建立的回归方程可以解释64%的CO_(2)年总通量变化,其中CO_(2)排放量随饲料投入量的增加呈线性增加(R2=0.55,P<0.05)。根据本研究结果,建议在未来可将提高饲料利用率作为控制养殖水体温室气体排放、改善水体生态环境、实现水产养殖业可持续发展的重要途径。 展开更多
关键词 淡水养殖池塘 涡度相关法 co_(2)通量 多时间尺度 影响因子
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亚热带城市湖泊与河流CO_(2)气体通量特征及其影响因素 被引量:2
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作者 刘纪明 赵优 +5 位作者 肖启涛 屈琦 胡又心 李郑杰 易心钰 卢伟志 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期499-511,共13页
湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO_(2))排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气... 湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO_(2))排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气界面碳通量经常被忽略。为探讨我国亚热带城市水体温室气体排放特征,本研究以湖南省长沙市典型城市水体,包括洋湖、西湖、松雅湖、月湖4个湖泊和湘江长沙段为研究对象,分别于2022年4和10月采用光化学反馈-腔增强吸收光谱法(OF-CEAS)和扩散模型法对水-气界面CO_(2)通量进行对比测定。结果表明,长沙城市湖泊与河流春季为CO_(2)排放源,秋季为吸收汇,河流水-气界面CO_(2)通量呈显著季节差异。河湖之间CO_(2)通量在春季表现为显著差异,秋季差异不显著。CO_(2)通量与水体溶解氧、水体总氮浓度等呈显著正相关。2种方法的CO_(2)通量对比测定在湖泊上显著相关,但对河流而言相关性不显著。研究揭示的城市湖泊与河流CO_(2)气体的排放特征有利于深入探究城市水体碳的迁移转化,可对全面了解全球气候变化过程和河湖湿地温室气体减排和调控提供科学支撑。 展开更多
关键词 城市湖泊与河流 co_(2)通量 季节变化 影响因素
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嘉陵江四川段平水期CH_(4)、CO_(2)排放通量空间分布特征及影响因素
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作者 伍析桥 刘朝荣 +3 位作者 黄兴 罗丹 权秋梅 杨艳 《生态与农村环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期96-106,共11页
河流是陆地生态系统中内陆水域温室气体的重要排放源。以嘉陵江四川段为研究对象,于2021年10月采集表层水样,运用改良顶空法采集表层水体溶存的CH_(4)、CO_(2),分析了研究区域平水期CH_(4)、CO_(2)溶存浓度与排放通量的空间分布特征,并... 河流是陆地生态系统中内陆水域温室气体的重要排放源。以嘉陵江四川段为研究对象,于2021年10月采集表层水样,运用改良顶空法采集表层水体溶存的CH_(4)、CO_(2),分析了研究区域平水期CH_(4)、CO_(2)溶存浓度与排放通量的空间分布特征,并探究水体理化性质和土地利用类型对温室气体排放的响应。结果表明,嘉陵江四川段人类活动主导了水质变化特征,城市和农业活动是氮素和磷素沿河流方向累积的重要原因。表层水体中CH_(4)和CO_(2)浓度分别为(16.87±15.55)nmol·L^(-1)和(836.11±132.68)μmol·L^(-1),排放通量分别为(68.39±81.26)nmol·m^(-2)·d^(-1)和(1596.08±1291.61)μmol·m^(-2)·d^(-1)。CH_(4)、CO_(2)浓度和排放通量具有较大空间异质性,不同土地利用类型条件下,耕地主导河段接收了较多的非点源污染和陆源碳。这些污染物质的输入导致水体理化性质发生改变,影响水生植物和浮游植物生长以及微生物活动,进而给CH_(4)和CO_(2)产生和释放造成影响。总氮(TN)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)和耕地面积占比是影响嘉陵江四川段温室气体排放的关键因子,表明温室气体排放不仅受河流生态环境的影响,还受不同土地利用类型条件下人类活动的影响。 展开更多
关键词 嘉陵江 温室气体 CH_(4) co_(2) 通量 空间分布
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垂直管内高质量流速超临界CO_(2)换热特性
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作者 朱兵国 巩楷刚 彭斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期937-947,共11页
利用已有的流动传热实验数据,对不同湍流模型预测超临界CO_(2)(S-CO_(2))传热能力进行了评价及选取,确定了SST k-ω湍流模型为最优模型。分析了入口温度、热流密度、质量流速、浮升力和流动加速效应对内径为10mm的垂直加热管内S-CO_(2)... 利用已有的流动传热实验数据,对不同湍流模型预测超临界CO_(2)(S-CO_(2))传热能力进行了评价及选取,确定了SST k-ω湍流模型为最优模型。分析了入口温度、热流密度、质量流速、浮升力和流动加速效应对内径为10mm的垂直加热管内S-CO_(2)的对流传热特性的影响。结果表明:在一些工况条件下Bu<10^(-5)、Bu^(*)<5.6×10^(-7)和K_(v)<3×10^(-6)并不满足,表明浮升力和流动加速度效应并不能解释高质量流速下的数值模拟结果。基于超临界类沸腾理论,建立了垂直加热管内S-CO_(2)类沸腾传热模型,并阐述了S-CO_(2)传热恶化现象,径向方向上S-CO_(2)热物性和湍流的详细分布表明超临界传热受类气膜的厚度、类气膜的热性质和近壁区湍流动能的影响很大,成功解释了SCO_(2)在高质量流速下的传热机理。最后引入超临界沸腾数SBO,提出了适用高质量流速的传热关联式。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 高质量流速 传热 关联式 数值计算
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喀斯特山区筑坝河流水-气界面CO_(2)通量变化特征及影响因素分析
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作者 张富强 周忠发 +5 位作者 孔杰 丁圣君 王翠 谢江婷 温朝程 邹艳 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-20,共10页
水库是内陆水域生态系统的重要组成部分,在调节区域和全球碳循环中发挥着重要作用,为了解喀斯特山区筑坝河流水-气界面CO_(2)扩散通量的变化特征及影响因素,本研究以贵州省黔中水利枢纽工程区平寨水库为对象,于2020年1月、5月、7月和11... 水库是内陆水域生态系统的重要组成部分,在调节区域和全球碳循环中发挥着重要作用,为了解喀斯特山区筑坝河流水-气界面CO_(2)扩散通量的变化特征及影响因素,本研究以贵州省黔中水利枢纽工程区平寨水库为对象,于2020年1月、5月、7月和11月对其水体理化指标进行系统监测,运用TBL模型法计算水-气界面CO_(2)扩散通量。结果表明,平寨水库水化学类型为HCO_(3)+SO_(4)-Ca型,水化学特征主要受碳酸盐岩风化控制;表层水体pCO_(2)与CO_(2)扩散通量变化范围分别在124.64~558.76μatm和-18.85~15.90 mg/(m^(2)·d)之间,1月表现为大气CO_(2)的源,5月、7月、11月均表现为大气CO_(2)的汇;垂向上水体pCO_(2)变化范围为124.64~5409μatm,表现为表层低、底层高的差异特征。分析认为,影响平寨水库水-气界面CO_(2)扩散通量的因素主要是:碳酸盐岩平衡体系改变了水中碳化物的存在形态使其水体pCO_(2)发生变化、浮游植物光合作用对水体碳化合物的吸收从而抑制CO_(2)向大气扩散,以及水库热分层期时对底层水体CO_(2)暂封存和混合期时底层水体发生上覆脱气的影响。 展开更多
关键词 co_(2)扩散通量 变化特征 影响因素 喀斯特水库
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施氮对陇中黄土高原旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放的影响
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作者 何锦煜 袁建钰 +4 位作者 闫丽娟 杜梦寅 庞晔 成思潮 李广 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期81-89,共9页
【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N_(2)O和CO_(2)排放对不同施氮量的响应,阐明旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放特征及其主要影响因素,以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为... 【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N_(2)O和CO_(2)排放对不同施氮量的响应,阐明旱作麦田N_(2)O和CO_(2)排放特征及其主要影响因素,以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为研究对象,采用大田定位试验和室内指标测定相结合的方法,布设CK(不施肥)、LN(低量氮肥)、MN(中量氮肥)和HN(高量氮肥)共4个施氮梯度,分析不同施氮量对旱作麦田土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、有机碳(SOC)、土壤温度、含水量及土壤N_(2)O和CO_(2)排放的影响。【结果】0~10 cm土层土壤中,HN、MN、LN较CK处理,NO_(3)^(-)-N平均含量增幅为21.55%、26.06%和34.11%;NH_(4)^(+)-N平均含量增幅为21.77%、31.42%和39.20%;SOC平均含量增幅为20.43%、25.80%和35.9%。HN、MN、LN较CK处理,N_(2)O累计排放量增幅为78.63%、130.47%、217.51%;CO_(2)累计排放量增幅为5.73%、10.63%、21.75%。皮尔逊相关关系表明,不同施氮处理中,麦田0~10 cm土层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC平均含量与N_(2)O、CO_(2)累计排放量呈极显著正相关关系(P<0.001),土壤温度与N_(2)O和CO_(2)累计排放量呈显著正相关关系(P<0.05),土壤含水量与N_(2)O累计排放量呈显著的负相关关系(P<0.05),与CO_(2)累计排放量相关关系不显著。【结论】施氮可以增加黄土高原旱作麦田表层土壤中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和SOC含量,进而增加了N_(2)O和CO_(2)累计排放量,是该地区麦田N_(2)O和CO_(2)排放的主要驱动因子,表层土温和土壤含水量也一定程度上影响着N_(2)O和CO_(2)的排放。 展开更多
关键词 旱作麦田 施氮量 N_(2)O co_(2) 排放通量 陇中黄土高原
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喀斯特地下河涌出后CO_(2)逸散通量的时空格局——基于广西巴马盘阳河
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作者 冼金梅 宋贤威 +5 位作者 张乐 林沛新 韦岳春 杨取宝 甘文静 杨露 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期753-765,共13页
喀斯特流域是岩石风化碳汇的关键区域,同时也是CO_(2)逸散研究的热点区域。为探究喀斯特地下河涌出后CO_(2)分压(pCO_(2))及其逸散通量的时空变化格局,选择喀斯特流域巴马盘阳河为对象,分析水体的pH、碱度、总溶解性固体(TDS)、溶解无机... 喀斯特流域是岩石风化碳汇的关键区域,同时也是CO_(2)逸散研究的热点区域。为探究喀斯特地下河涌出后CO_(2)分压(pCO_(2))及其逸散通量的时空变化格局,选择喀斯特流域巴马盘阳河为对象,分析水体的pH、碱度、总溶解性固体(TDS)、溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、pCO_(2)的时空变化特征,探讨pCO_(2)的调控因素并估算了CO_(2)逸散通量。结果表明,流域内地下水碱度、TDS、DIC和pCO_(2)显著高于地表水,表明喀斯特碳酸盐风化释放大量DIC进入地下水,地下水涌出后产生CO_(2)逸散降低了地表水DIC含量和pCO_(2)。在时间尺度上,旱季常规地表、地下水的碱度、TDS、DIC、pCO_(2)、CO_(2)逸散通量均显著高于雨季,主要归结于雨季雨水的稀释效应。然而次降雨事件下地表、地下水的pH、碱度、TDS、DIC、DOC、pCO_(2)无显著性差异,可能由于降雨量不足或降雨持续时间短。研究期间,巴马盘阳河流域地表水、地下水CO_(2)逸散通量范围分别为-0.10~9.20 kg C m^(-2)year^(-1),-0.12~17.28kg C m^(-2)year^(-1),平均CO_(2)逸散通量分别为1.06±1.46 kg C m^(-2)year^(-1)和2.40±3.14 kg C m^(-2)year^(-1),远高于全球主要大型流域的平均CO_(2)逸散通量(0.64 kg Cm^(-2)year^(-1))。阐明喀斯特流域的CO_(2)逸散通量及其时空变化特征对准确评估河流碳收支状况与评估岩石风化碳汇具有重要意义。 展开更多
关键词 喀斯特岩溶泉 溶解无机碳 河流co_(2)分压 co_(2)逸散通量
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海浪对海-气界面的气体交换速率及CO_(2)通量的影响
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作者 李明勤 刘敏 赵栋梁 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期10-24,共15页
基于前人的实验室和外海观测数据,提出以波龄和风海雷诺数为变量的双参数CO_(2)气体交换速率公式。该公式可以很好地协调实验室和外海观测数据,同时考虑施密特数指数n的变化对气体交换速率和CO_(2)通量的影响。在此基础上,计算了1990—2... 基于前人的实验室和外海观测数据,提出以波龄和风海雷诺数为变量的双参数CO_(2)气体交换速率公式。该公式可以很好地协调实验室和外海观测数据,同时考虑施密特数指数n的变化对气体交换速率和CO_(2)通量的影响。在此基础上,计算了1990—2019年的全球海-气界面的气体交换速率和CO_(2)通量。研究发现,指数n变化和波浪效应分别使海-气CO_(2)通量减小和增大,两者具有抵消效应。指数n变化使气体交换速率在低纬度海域增大2.3%,在高纬度海域减少6.1%,导致2010年海洋吸收CO_(2)减少4.2%;波浪效应使得赤道海域和北半球(南半球)西风带海域的气体交换速率分别增大0.2%和16.2%(18.7%),导致2010年海洋吸收CO_(2)增强21.8%。新公式得到的1990—2019年的CO_(2)年平均净通量为-2.09 Pg/a。传统上忽略指数n变化和波浪效应以估算的CO_(2)气体交换速率和CO_(2)通量并没有使估算值更加远离真实值,而是由于两种效应的相互抵消,使得传统的结果会接近真实值。 展开更多
关键词 气体交换速率 风速 海浪 施密特指数 co_(2)通量
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内蒙古大青山不同植被类型土壤CO_(2)通量及其对土壤温湿度的响应
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作者 匡艳华 《内蒙古林业科技》 2024年第1期38-43,共6页
为研究大青山典型植被土壤CO_(2)通量特征及其影响因素,采用静态箱‒气相色谱法测定内蒙古大青山主要植被类型油松(Pinus tabuliformis)人工林、白桦(Betula platyphylla)次生林、虎榛子(Ostryopsis davidiana)灌木林、荒草坡地土壤CO_(2... 为研究大青山典型植被土壤CO_(2)通量特征及其影响因素,采用静态箱‒气相色谱法测定内蒙古大青山主要植被类型油松(Pinus tabuliformis)人工林、白桦(Betula platyphylla)次生林、虎榛子(Ostryopsis davidiana)灌木林、荒草坡地土壤CO_(2)的排放规律及与土壤温湿度的关系。结果表明:(1)4种植被类型在观测期内土壤CO_(2)通量范围为11.00~673.47 mg.m^(-2).h^(-1),均为大气CO_(2)的源;(2)各样地土壤CO_(2)通量平均值大小为:荒草坡地<油松人工林<虎榛子灌木林<白桦次生林;(3)土壤温度是影响不同植被类型土壤CO_(2)通量的主要因子,土壤含水量影响不明显;(4)大青山4种植被类型土壤呼吸Q10值范围为1.07~5.64,不同植被类型间Q10值存在较大差异,Q10均值大小为:白桦次生林>荒草坡地>油松人工林>虎榛子灌木林。相关研究结果可为准确估算大青山典型植被土壤CO_(2)通量提供基础数据。 展开更多
关键词 不同植被类型 co_(2)通量 土壤温度 土壤含水量 Q10
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Estimate of Global Sea-Air CO_2 Flux with Sea-State-Dependent Parameterization 被引量:2
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作者 HU Wei GUAN Changlong 《Journal of Ocean University of China》 SCIE CAS 2008年第3期237-240,共4页
Although the annual global sea-air CO2 flux has been estimated extensively with various wind-dependent-k parameterizations,uncertainty still exists in the estimates. The sea-state-dependent-k parameterization is expec... Although the annual global sea-air CO2 flux has been estimated extensively with various wind-dependent-k parameterizations,uncertainty still exists in the estimates. The sea-state-dependent-k parameterization is expected to improve the uncertainty existing in these estimates. In the present study,the annual global sea-air CO2 flux is estimated with the sea-state-dependent-k parameterization proposed by Woolf(2005) ,using NOAA/NCEP reanalysis wind speed and hindcast wave data from 1998 to 2006,and a new estimate,-2.18 Gt C year-1,is obtained,which is comparable with previous estimates with biochemical methods. It is interesting to note that the averaged value of previous estimates with various wind-dependent-k parameterizations is almost identical to that of previous estimates with biochemical methods by various authors,and that the new estimate is quite consistent with these averaged estimates. 展开更多
关键词 sea-air co2 exchange global co2 flux gas transfer velocity sea-state wave development status
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阿尔及利亚In Salah油田CO_(2)地质封存示范工程的启示 被引量:2
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作者 周银邦 王锐 +1 位作者 程传捷 代全齐 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1368-1379,共12页
阿尔及利亚In Salah油田CO_(2)地质封存工程是全球首个陆地具有工业规模的CO_(2)地质封存示范工程,具有断裂特征复杂、地质力学响应明显、监测方案多样等特点。通过对该示范工程进行解剖,分析了整个项目在地质特征、地质力学分析、注入... 阿尔及利亚In Salah油田CO_(2)地质封存工程是全球首个陆地具有工业规模的CO_(2)地质封存示范工程,具有断裂特征复杂、地质力学响应明显、监测方案多样等特点。通过对该示范工程进行解剖,分析了整个项目在地质特征、地质力学分析、注入方案、监测方案等方面的经验和教训,讨论了碳捕获、利用与封存(CCUS)示范工程面对的挑战和启示。结果表明:①断裂复杂的场地可用于CO_(2)地质封存,但CO_(2)注入前期需制定相应的监测方案,明确具体渗漏风险,后期在运行阶段进行调整;②基于CO_(2)地质封存的安全性考虑,定期进行风险评估,需对储层、盖层的地质和地质力学进行详细的表征,建立考虑安全性的地质-渗流-应力耦合模型;③合成孔径干涉雷达测量(InSAR)数据对于明确CO_(2)注入的地质力学响应非常有利,但需要与高精度的储层、盖层数据相结合。这对于开展“双碳”目标下CCUS示范工程具有重要意义,可以为国内今后开展CCUS或CO_(2)捕集或封存(CCS)大型示范工程提供思路和参考。 展开更多
关键词 co_(2)地质封存 地质应力建模 In Salah油田 INSAR 微地震 地质力学 地表通量监测
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塔式太阳能吸热器中超临界CO_(2)流动换热研究进展 被引量:4
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作者 刘赟 董月 张传智 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第5期105-115,126,共12页
归纳总结了超临界CO_(2)在8 MPa、10 MPa和12 MPa下的热物性特点,并对超临界CO_(2)在水平管、竖直管以及螺旋管中流动与传热的实验研究和数值研究文献进行了总结,整理了非均匀热流边界条件下超临界CO_(2)流动换热研究文献。水平管中产... 归纳总结了超临界CO_(2)在8 MPa、10 MPa和12 MPa下的热物性特点,并对超临界CO_(2)在水平管、竖直管以及螺旋管中流动与传热的实验研究和数值研究文献进行了总结,整理了非均匀热流边界条件下超临界CO_(2)流动换热研究文献。水平管中产生的二次循环可以强化超临界CO_(2)的流动传热;竖直管中由密度变化引起的浮力效应导致超临界CO_(2)的局部传热系数在沿管向上和向下流动中呈现不同的变化趋势;螺旋管中浮力和离心力的作用均能在圆周截面上产生二次流动,提高超临界CO_(2)的传热效率。此外,利用超临界CO_(2)替代传统的传热流体可以有效提高太阳能热发电的效率。太阳能吸热器的非均匀热流会导致热损失和热应力的增加,进一步调整超临界CO_(2)流量分布以匹配热流分布可以减少热损失、减少热应力分布不均匀。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 非均匀热流 传热 实验研究 数值研究
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基于卫星遥感的南海海-气CO_(2)通量研究
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作者 蔡大鑫 刘少军 +1 位作者 佟金鹤 赵婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期462-473,共12页
海洋是地表环境中最重要的碳库,准确估算CO_(2)在海洋与大气之间的交换对于进一步阐明其变化过程机理具有重要意义。利用南海2011—2020年的海温、风速、海平面气压等多种遥感反演数据,基于海-气分压差算法,构建了海-气CO_(2)通量遥感... 海洋是地表环境中最重要的碳库,准确估算CO_(2)在海洋与大气之间的交换对于进一步阐明其变化过程机理具有重要意义。利用南海2011—2020年的海温、风速、海平面气压等多种遥感反演数据,基于海-气分压差算法,构建了海-气CO_(2)通量遥感估算模型,并分析其时空变化特征。结果表明:(1)遥感估算模型在整个南海海域具有较好的通用性,对比实测区域数据,估算结果的平均绝对误差和均方根误差分别为1.04和1.37mmol/(m^(2)·d);对于源汇区的识别准确率达到90.63%。(2)南海总体表现为弱碳源,CO_(2)通量的季节变化呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,夏季和冬季分别为全年最高和最低。空间分布特征为南北部差异大。碳汇高值区始终位于北部,且冬季为强碳汇,而碳源高值区夏季出现在中南半岛东南部,秋季则转移到南海东北部。(3)南海三种典型区(北部陆架陆坡、中部海盆、南部陆坡)的CO_(2)通量随时间推移均呈现降低的趋势,且北部下降速度最快。2011—2020年,南海年均向大气净释放碳1.51×10^(7)t,但其碳释放量呈降低趋势,降低速度为2.03×10^(6)t/a,南海总体的“碳源”强度有所减弱。研究结果可为制定碳排放及碳交易政策提供科学参考。 展开更多
关键词 南海 co_(2)通量 海气交换 卫星遥感 时空变化
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青海湖北岸草甸草原CO_(2)通量年际动态及其驱动机制 被引量:4
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作者 马文婧 李英年 +1 位作者 张法伟 韩琳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1102-1112,共11页
青藏高原草甸草原是生态系统中重要的植被类型,准确评估高寒草甸草原生态系统碳源汇状况及碳储量变化尤为重要。基于涡度相关系统观测,分析了2009年至2016年8年期间青海湖北岸草甸草原环境因子以及碳通量的变化特征,运用结构方程模型(S... 青藏高原草甸草原是生态系统中重要的植被类型,准确评估高寒草甸草原生态系统碳源汇状况及碳储量变化尤为重要。基于涡度相关系统观测,分析了2009年至2016年8年期间青海湖北岸草甸草原环境因子以及碳通量的变化特征,运用结构方程模型(SEM)分析环境因子对总初级生产力(GPP)、净生态系统CO_(2)交换量(NEE)、生态系统呼吸(Re)的调控机制。结果表明:2009—2016年8年NEE日均值在-2.02—0.88 gC m^(-2)d^(-1)之间,5—9月NEE为负值,表现为碳吸收,雨热同期的6、7、8月是CO_(2)净吸收最强的时期,平均每月吸收CO_(2)39.85 gC m^(-2)month^(-1),NEE负值日数约占全年的48%,10月—翌年4月为正值,表现为碳释放,初春3月和秋末11月是CO_(2)净释放最强的时期;Re日均值为1.69 gC m^(-2)d^(-1),受季节温度的影响,呈夏季强,冬季弱的态势,夏季的生态系统呼吸强度大约是冬季的8倍,秋季较春季呼吸强度更大;GPP日均值为3.15 gC m^(-2)d^(-1),随着光照辐射强度不断增大,生长季的光合生产能力显著强于非生长季,夏季最强,秋季较春季更强。从年际尺度分析可得研究区为一碳汇区,8年平均碳吸收强度为63.51 gC m^(-2)a^(-1),2015年碳吸收最强NEE为-95.80 gC m^(-2)a^(-1),2016年碳吸收最弱NEE为-30.60 gC m^(-2)a^(-1)。通过SEM分析可得:气温(Ta)对Re和GPP有显著提高的作用,GPP对NEE有极显著负响应,而Re对NEE有极显著提高作用。暗示在气候变暖的背景下,未来气温升高,青海湖北岸草甸草原生态系统碳汇功能可能会加强。 展开更多
关键词 co_(2)通量 草甸草原 结构方程 驱动机制 碳汇功能
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澜沧江梯级水库水化学特征及其对水-气界面CO_(2)通量的影响 被引量:2
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作者 杜琪琪 李伯根 +2 位作者 蔡虹明 邓玥 王雨春 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期36-46,共11页
由温室气体排放所造成的气候变化已成为人们最为关注的问题之一,而目前对梯级水库温室气体的源-汇关系及其影响因素的系统研究相对较少。为厘清梯级水库水化学特征及其对水体CO_(2)分压(pCO_(2))及通量的影响,于2019年5~11月对澜沧江6... 由温室气体排放所造成的气候变化已成为人们最为关注的问题之一,而目前对梯级水库温室气体的源-汇关系及其影响因素的系统研究相对较少。为厘清梯级水库水化学特征及其对水体CO_(2)分压(pCO_(2))及通量的影响,于2019年5~11月对澜沧江6个梯级水库进行定点采样,测定水体理化参数并计算水体离子来源、CO_(2)分压及释放通量(FCO_(2))。结果表明,澜沧江流域水体中的主要离子来源于碳酸盐岩、硅酸盐和蒸发岩的风化,而大气输入的贡献比例相对较低;澜沧江流域梯级水库pCO_(2)的大小受到多方面因素的影响,主要包括生物新陈代谢作用、水动力学条件以及水库库龄等。澜沧江梯级水库FCO_(2)范围为-12.99 mmol/(m2·d)至334.08 mmol/(m2·d)之间,平均值为43.38 mmol/(m2·d),总的来说澜沧江梯级水库是一个大气CO_(2)源。与pCO_(2)值类似,FCO_(2)值也呈现出明显的空间变化与季节性变化,具有较强的时空异质性。 展开更多
关键词 澜沧江 梯级水库 水化学特征 co_(2)分压 co_(2)通量
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