Assessment of CH4 and C 2 surface emissions from Polesgo’s landfill(Ouagadougou, Burkina Faso) based on static chamber method

Methane (CH4) and carbon dioxide (C02) surface emissions from Polesgo's landfill (Ouagadougou, Burkina Faso) were measured using the static chamber technique in 2017 and 2018. The Polesgo's landfill was composed of four zones: Phase I, II, Phase III, and SP. The surface of Phase I was fully covered and its conditions are better for surface emission measurements. As results concerning the Phase I zone, the geospatial means flux rates of CH4 (657 mg m-2 h l in 2017 and 1210 mg m 2 h_, in 2018, respectively) are measured higher than the tolerable value reported in literature. The emitted CH4 or C 02 have permitted to locate higher surface emissions which are related to the cover state. The calculated gas collection efficiency (27.4% in 2017 and 23.0% in 2018) is low compared to those reported for landfills integrating landfill gas (LFG) extraction system. The carbon footprint calculations (24,966 tC02-eq 2017 and 40,025 tC02-eq in 2018, respectively) shown that Polesgo's landfill is a significant source of greenhouse gases (GHG) and its important potential for organic recovery can contribute to reduce the carbon footprint.

2012-2020年内蒙古半干旱草原碳水通量关键参数观测数据集——基于长期降水格局控制实验

增温导致全球降水格局发生显著变化,这将显著影响我国北方半干旱草原植被生长和生态系统功能。碳水通量作为生态系统功能的关键过程,决定了生态系统的碳固持能力与资源利用策略。因此,明确生态系统碳水通量对降水格局变化的响应及其控制因子,有助于评估气候变化背景下我国草原生态系统碳汇功能的变化。但是,目前关于草原生态系统碳水过程对降水格局变化响应方面尚缺乏长期的控制实验研究与观测数据。本研究基于内蒙古锡林郭勒草原长期降水格局控制实验(包括7个降水量与降水频度变化处理),采用静态箱式法,通过红外气体分析仪进行测定,对2012–2020年生态系统碳水通量交换关键过程季节动态长期观测数据进行了整理与质量控制。本数据集主要包括气象环境数据(降水量、大气温度、土壤水分含量和土壤温度等)和碳水通量数据(生态系统总初级生产力、生态系统呼吸、生态系统净碳交换量、生态系统蒸散、碳利用效率和水分利用效率)两部分。初步结果表明,干旱显著降低碳水通量,但增水对其影响不显著;所有通量相关指标在停止处理后第一年就恢复至对照水平。本数据集的发布将为进一步加深我国草原生态系统碳水循环及其耦合过程对降水格局变化响应的研究与机制理解提供重要数据基础。

果园N_(2)O排放与NH_(3)挥发监测方法研究

为准确估算果园N_(2)O排放与NH_(3)挥发量,合理选用监测方法,试验以河北苹果园、葡萄园为研究对象,开展了土壤N_(2)O排放和NH_(3)挥发监测方法的探索,并分析采样方式、吸收液种类对监测结果的影响。结果表明:施肥区与非施肥区N_(2)O排放累积量具有显著性差异;滴灌管下不同位置N_(2)O排放差异很小。土壤N_(2)O排放速率在上午9:00前后测定的结果与日均排放速率差异最小。尺寸较大的方形静态箱对N_(2)O排放速率测定结果更准确,且变异系数更低;土壤N_(2)O排放速率与采样间隔时间呈负相关。间歇式通气法与磷酸甘油—双海绵通气法进行NH_(3)挥发监测结果均较为准确;间歇式通气法使用H3BO3作为吸收液对NH_(3)挥发量较大的监测结果良好,但对挥发量较低的情况误差较大;采用H_(2)SO_(4)吸收液时与磷酸甘油—双海绵通气法一致性较好,在NH_(3)挥发速率较低时灵敏度较高。磷酸甘油—双海绵通气法在使用2.00 cm厚度海绵时变异系数最低,能较好反应真实NH_(3)挥发速率。此结果为提高果园土壤N_(2)O排放与NH_(3)挥发采样监测精确度提供一定参考。

静态箱法测定旱地农田温室气体时密闭时间的研究

应用自动观测装置对华北平原冬小麦田典型天气条件下密闭箱内气体排放通量进行了连续测定,分析了不同气体排放通量的变化过程,研究了密闭时间对其产生的影响.结果表明：测定CO2的密闭时间应不超过25min,测定N2O的密闭时间以15～30min为宜,测定CH4的密闭时间应在30min以内.此结果对静态箱法测定农田温室气体具有重要的参考价值.

水-气界面CO_2通量监测的静态箱法与薄边界层模型估算法比较

模型估算法与静态箱法是水-气界面气体通量监测的主要方法,因原理不同监测结果通常存在一定差异.目前对引起上述差异的主要环境因素仍不清晰.本研究使用自行设计的静态箱对三峡支流澎溪河水-气界面CO2通量进行监测,并与同步开展的CO2通量薄边界层模型估算法结果相比较,探讨该水域引起这两种监测方法结果产生差异的主要环境因素.结果表明,瞬时风速、水汽温差及水深均会对静态箱法及模型估算法的监测结果产生影响.风速越强、水汽温差越大、水深越大,这两种方法监测结果的差异就越小;而水域面积对两种方法的差异没有影响.比较发现,两种方法所获通量数据呈显著正相关,但静态箱法所获通量数据离散性显著高于薄边界层模型估算法.从方法的稳定性角度,在峡谷河道型水库水体温室气体监测中薄边界层模型估算法可能更为适宜.

华北平原冬麦田土壤CH_4的吸收特征研究

利用静态箱/气相色谱(GC)法,对华北平原冬小麦拔节—成熟期间麦田土壤CH4气体通量进行了测定,得出华北平原典型冬麦田土壤是大气CH4的弱吸收汇。试验期间土壤CH4通量存在明显的季节变化和日变化,麦田拔节—成熟期间土壤CH4通量日平均值为-18.3μg.m-2.h-1,波动范围为-4.3^-24.4μg.m-2.h-1;在土壤CH4通量的日变化中,观测到麦田土壤在午间和夜间都有一个吸收峰,峰值出现的时间因生育期不同而有所不同。试验期间CH4通量日平均值与土壤温度关系不明显,而与土壤水分呈负相关(α=0.01);日变化中土壤CH4通量与地表温度的相关性较差,而与5 cm地温相关密切。麦田拔节—成熟期间土壤CH4通量日平均值随NH4+-N施用量的增加呈递减规律,农田秸秆还田后不利于土壤对CH4的吸收。

腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO_2收支变化及其不同观测方法间的比较

由于荒漠生态系统植被覆盖度低、生产力低下,其在全球碳循环中的作用被长期忽视。为探讨荒漠生态系统碳收支各组分的变化规律,以腾格里荒漠红砂(Reaumuria soongorica Maxim.)-珍珠(Salsola passerina Beg.)群落为研究对象,采用静态箱式法研究了该群落的净生态系统CO2交换量(NEE)、生态系统呼吸、土壤呼吸的日变化规律,同时将该方法所获得的NEE结果与涡动相关法观测的结果进行了比较。结果表明:(1)红砂-珍珠群落NEE的日变化表现为,在6:00—9:00左右出现一个CO2吸收的高峰值,随后在12:00—15:00左右出现一个CO2释放高峰值。红砂种群、珍珠种群和整个群落NEE的平均值分别为0.018、0.020和0.028 mg CO2m-2s-1;(2)红砂种群、珍珠种群、土壤及整个群落生态系统呼吸速率的日变化规律一致,均表现为明显的单峰变化趋势,在12:00—15:00左右出现一个CO2释放的高峰值。红砂种群、珍珠种群、土壤和整个群落的生态系统呼吸的平均值分别为:0.121、0.062、0.029和0.040 mg CO2m-2s-1。以盖度为加权因子计算得到红砂种群、珍珠种群和土壤呼吸占生态系统呼吸的比例分别为:9%、21%和70%,由此可见,生态系统呼吸主要来源于土壤呼吸。(3)将箱式法和涡动相关法观测的NEE进行比较,结果表明两种方法观测的NEE变化规律基本一致,相关系数达到0.7。采用箱式法观测的NEE高于涡动相关法观测的结果,平均值分别0.028 mg CO2m-2s-1(箱式法)和0.015 mg CO2m-2s-1(涡动相关法),涡动相关法的观测结果与箱式法观测结果的比值为0.54。综上可得,荒漠生态系统土壤呼吸的变化速率决定了生态系统呼吸的变化规律,采用箱式法可能高估了荒漠生态系统CO2的释放量。

旱地农田两种土壤呼吸测定方法的比较

在旱地农田少耕(RT)、传统耕作(CT)和免耕(NT)3种耕作土壤上,采用动态密闭气室法(IRGA)与碱液吸收法(AA)同时测定土壤呼吸速率,并对测定结果进行比较。结果表明:(1)在RT、CT和NT 3种耕作土壤上,IRGA与AA两种方法测定结果均呈显著相关,前者测定值分别约为后者的4.48、3.74和4.07倍。(2)IRGA与AA两种方法都具有较好的可信度,相关性达到极显著水平,线性关系式为IRGA=7.42AA-9.73(R2=0.565**,p<0.01),IRGA法测定值约是AA法的4.11倍。(3)IRGA法变异系数较AA法偏大,稳定性小于AA法。

测定方法和植物生长对土壤呼吸的影响

2.中国科学院研究生院,北京100039摘要:植物根系活动和测定方法是研究陆地生态系统土壤呼吸的重要影响因素。文章通过动态气室-IRGA法和静态气室-GC法研究了田间受根系影响和不受根系影响土壤的呼吸速率,分析了根系活动对土壤呼吸速率的影响程度,并比较了两种测定方法间的差异。研究表明,受根系影响处理的土壤呼吸速率显著高于不受根系影响的处理;受根系活动影响处理的土壤呼吸速率为静态气室-GC法>动态气室-IRGA法;而不受根系活动影响处理的土壤呼吸速率则恰好相反,为动态气室-IRGA法>静态气室-GC法;两种方法在测土壤呼吸时存在显著差异;但两种方法所测土壤呼吸速率间呈极显著的线性相关;两种方法间所获数据可以互相转换参比。

黑河中游植被生长季土壤呼吸和净生态系统碳交换量的季节变化

基于涡度相关法和静态箱―气相色谱法的净生态系统碳交换量（net ecosystem exchange,NEE）与土壤呼吸（soil respiration,Rs）速率观测数据,探讨了黑河中游不同土地利用方式下净生态系统碳交换量和土壤呼吸的季节变化,以及土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率。结果表明,净生态系统碳交换量和土壤呼吸速率在时间尺度上呈现多峰变化趋势,7月底至8月初达到峰值;在空间尺度上受植被覆盖度的影响,植被稀疏的荒漠、戈壁和沙漠呈现较为一致的变化趋势,土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率达20%～68%;而植被密集的玉米地、果园和湿地则呈现较高的季节变异性,土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率为10%～21%。土壤呼吸的微小变动可能引起净生态系统碳交换量明显变化。

一种简易的土壤呼吸速率原位测定方法

[目的]结合传统静态气室密闭法的优缺点,探索一种简易静态气室土壤呼吸速率测定方法。[方法]针对传统静态气室密闭法测量过程中需补充密闭气室同体积被抽取出的气体样本、仪器设备成本比较高等缺点,设计出本测量方法所需要测量装置。装置主要由静态密闭气室底座、静态密闭气室(桶)以及泵吸式CO_2浓度检测仪组成。试验按照给定的实施步骤在野外进行,并以碱液吸收法测量值为标准验证了该方法测量结果的有效性。[结果]该方法不仅克服了传统静态气室密闭法测量过程中的缺点,且测量结果准确,成本低廉,操作更为简捷。[结论]可以运用于各种野外环境条件下的土壤呼吸速率原位测定。

基于能量原理的等效静态载荷法及其在活塞动态优化中的应用

针对位移等效静态载荷法在求解结构动态优化时遇到的等效关键时间点不合理、等效结果误差大等问题,提出一种基于能量原理的等效静态载荷法.该方法通过将结构动态响应解空间进行谱元离散,识别出结构的关键时间点,并在该时间点构建了基于能量等效的动态载荷静态转化数学模型.应用优化算法搜索得到了等效静态载荷集的最优解,从而将结构动态优化问题转化为静态优化问题求解.最后,通过在某柴油机活塞油腔结构的动态优化设计中的有效应用,验证了能量等效静态载荷法的有效性和工程实用性,拓展了等效静态载荷法的理论范畴,同时为复杂结构动态响应优化设计提供了一种新的思路.

薄边界层法与静态通量箱法估算水-气界面CH_4通量对比

采用薄边界层法与在线测量-静态通量箱法对三峡库区水-气界面温室气体甲烷(CH_4)通量进行比较,得到两种估算方法差异性.结果显示:静态通量箱法结果多数点高于薄边界层法,一般为薄边界层法的1.2~12倍;极少数点薄边界层法高于静态通量箱法.

放牧强度对青藏高原高寒矮嵩草草甸氧化亚氮释放的影响

依托青藏高原东北隅高寒矮嵩草草甸的5a放牧强度(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)试验平台,2016年在植物生长季的6-9月,基于静态暗箱-气相色谱法,测定N2O的释放特征及相应的环境、生物因子,探讨放牧强度对高寒草甸N2O释放特征的影响及其内在环境生物驱动机制。结果表明:环境、生物因子中仅表层土壤容积含水量、土壤容重及土壤有机碳含量对放牧强度响应显著(P<0.05)。高寒草甸N2O释放的季节特征表现出生长季的早期和晚期相对较高的"U"型趋势。禁牧样地N2O释放速率最小,极显著(P<0.01)低于其它3个放牧样地。高寒草甸N2O释放强度与放牧强度间表现出正相关趋势(R=0.49,P<0.01)。相关分析表明,表层土壤温度是高寒草甸N2O释放速率的主要影响因子,但放牧强度改变了土壤温度的影响程度。中短期放牧管理改变了高寒草甸植被生长季N2O释放速率,但未改变其释放的季节特征。禁牧管理提高了土壤温度,进而显著降低植被生长季N2O释放强度。

红外加热对大豆生态系统CO_2排放的影响

通过田间试验,采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究红外加热增加叶面温度对土壤、大豆-土壤系统CO2排放的影响。结果表明,红外加热叶面增温2℃促进了土壤CO2的排放,在鼓粒-成熟期对照与增温的排放通量分别为202.09±28.75、378.34±156.17mg·m-2·h-1,增温处理使CO2排放通量增加了87.21%,但未达到显著水平;增温使土壤CO2累积排放量显著增加了39.96%。对照和增温的大豆-土壤系统呼吸的气温敏感性系数Q10值分别为0.68和2.54,土壤呼吸的土壤温度Q10值分别为4.22和1.68。研究表明,增温能促进土壤CO2排放,增加大豆-土壤系统呼吸的Q10值,降低土壤呼吸的Q10值。研究结果可为气候变化条件下估算区域农田温室气体排放提供一定的科学依据。

准好氧填埋场作业台阶表面CH_4气体的释放通量研究

采用静态通量箱/气相色谱法对河北某准好氧填埋场不同填埋龄作业台阶表面CH4气体的释放通量进行了测定。结果表明,准好氧填埋场作业台阶表面CH4气体的释放通量存在较大差异,其最大值和最小值分别为215.51和0.13g/(m2.d)。各填埋作业区中越靠近导气管的区域CH4气体释放量越大,而相同填埋作业区上午、中午和下午释放的CH4气体通量差异相对较小,但呈下午>中午>上午的趋势。填埋龄为8,12,16和20个月的各填埋作业区中CH4气体的平均释放通量分别为4.79,21.15,81.04和7.44g/(m2.d),并随着填埋龄的增加呈先增加后降低的趋势,在填埋16个月左右达到其释放高峰。此外,准好氧填埋场不同填埋龄作业区表面的CH4气体释放通量随着距离导气管距离的增加呈指数函数递减。

苏北不同杨树人工林经营模式下土壤呼吸日变化观测与测定方法比较

采用动态密闭气室法（IRGA）对苏北地区具有代表性的4种杨树人工林经营模式和农田对照的土壤呼吸进行了日动态观测,同时采用碱液吸收法（AA）测定土壤日呼吸速率,并把两种方法测定的结果进行了比较。结果表明：①采用动态密闭气室法（IRGA）和碱液吸收法（AA）测定土壤日呼吸速率范围分别为3 065~5 880 mgCO2-C/（m2.d）和1 060~1 697 mgCO2-C/（m^2·d）。AA法测定结果均低于IRGA法,平均为IRGA法测定结果的33.8%,两者测定结果的线性相关性达到显著水平,线性关系为IRGA=3.8231A-A1118。②P1和P2模式下杨树根系呼吸分别占土壤总呼吸量的47.9%和13.5%。③土壤呼吸日变化为单峰型曲线,峰值出现在13：00~17：00,与温度变化有很好的一致性。

高真空多层绝热杜瓦漏放气速率试验研究

漏放气速率是评价高真空多层绝热杜瓦性能的一个重要指标。运用静态升压法对国内某厂家生产的210L杜瓦的漏放气速率进行测量,绘制了夹层压力随时间的变化曲线,测得总漏放气速率为2.0×10-8Pa.m3s/,仅为国标值的1.0%,完全满足实际应用要求。根据试验结果,分析了环境温度的影响,并指出杜瓦的绝热材料和预处理工艺是杜瓦达到高保温性的主要原因。

静力触探机理研究

本文通过三个不同尺寸的探头在柔性边界标定罐中的静力触探试验,揭示了临界深度、尺寸效应、土体密实度影响等贯入机理。为了获得探头周围土体的应力场和位移场,采用了目前能很好反映砂性土变形特性的拉德(P.V.Lade)模型作为土的本构关系。

IC装备真空腔室的气密性检测试验及分析

腔室气密性是影响集成电路（IC）装备真空腔室内流场均匀性的重要因素，腔室漏率数量级不高于10^-6Pa·m^3／s、极限真空度数量级不高于10^-4Pa，才能满足IC工艺的漏率要求．本文用氮质谱检漏仪检测真空腔室泄漏情况，并将泄漏处逐一进行堵漏处理，使腔室气密性能达到IC装备的工艺要求．用静态升压法计算得出腔室漏率为8．84×10^6Pa·m^3／s，极限真空度为2×10-^4Pa,考虑用于实际生产的工艺腔室体积小（10-30L），而本实验腔室体积（84．5L）较大，所以搭建的真空室可以满足IC装备的漏率要求。