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土壤呼吸速率单位

土壤呼吸速率单位

土壤呼吸速率是指在一定时间内,土壤中微生物和植物通过呼吸作用释放出的二氧化碳量。它是土壤生态系统中一个重要的生物地球化学过程,对土壤有机质分解、养分循环、抑制温室气体排放等方面起着重要作用。本文将从土壤呼吸速率的定义、影响因素、测量方法和意义等方面进行阐述。

一、定义

土壤呼吸速率是指土壤中微生物和植物通过呼吸作用释放出的二氧化碳量。土壤呼吸是指土壤中微生物和植物通过氧化有机物质而产生的呼吸作用。土壤呼吸速率是衡量土壤活动性和有机质分解水平的重要指标,通常以单位面积土壤的呼吸速率表示。

二、影响因素

土壤呼吸速率受到多种因素的影响。首先是温度。土壤呼吸速率随着温度升高而增加,这是因为温度升高能够加速微生物和植物的新陈代谢过程,促进呼吸作用的进行。其次是土壤湿度。适宜的湿度能够提供微生物和植物进行呼吸作用所需的水分,从而促进土壤呼吸速率的增加。此外,土壤中有机质含量、土壤通气性、植被类型等也会对土壤呼吸速率产生影响。

三、测量方法

测量土壤呼吸速率可以通过多种方法进行。常用的方法包括静态箱法、动态箱法和连续测量法。静态箱法是将一个密闭的箱子覆盖在

土壤表面,通过测量箱内二氧化碳浓度的变化来计算土壤呼吸速率。动态箱法是通过控制进入和离开箱子的气体流量来测量土壤呼吸速率。连续测量法是通过安装专用仪器在土壤表面连续监测二氧化碳的释放量来测量土壤呼吸速率。

四、意义

土壤呼吸速率对土壤生态系统的研究具有重要意义。首先,它可以反映土壤的活性和新陈代谢水平。土壤呼吸速率越高,说明土壤中微生物和植物的活动越活跃,土壤的新陈代谢水平越高。其次,土壤呼吸速率还可以用来评估土壤有机质分解的程度。有机质分解是土壤养分循环的重要过程,对维持土壤肥力具有重要作用。此外,土壤呼吸速率还可以用来评估土壤对温室气体的排放量。随着全球气候变暖的加剧,土壤呼吸速率的研究对于预测和评估土壤碳循环和温室气体排放的影响具有重要意义。

土壤呼吸速率是土壤生态系统中一个重要的生物地球化学过程,对土壤有机质分解、养分循环、抑制温室气体排放等方面起着重要作用。通过对土壤呼吸速率的测量和研究,可以揭示土壤生态系统的功能机制,为土壤管理和生态保护提供科学依据。因此,加强对土壤呼吸速率的研究具有重要的理论和实践意义。

土壤呼吸及其测定法

. 36. 在土壤新陈代谢功能过程中,由于产生大量的二氧化碳,并向大气释放二氧化碳的过程称之土壤呼吸。它包括微生物呼吸、根呼吸和动物呼吸三个生物过程,以及一个非生物过程:即在高温条件下的化学氧化过程。 土壤呼吸是表征土壤质量和肥力的重要生物学指标,它反映了土壤生物活性和土壤物质代谢的强度。在生态演替过程中,植被的变化通过吸收养分和归还有机物等,以影响土壤的物理、化学和生物学性状,土壤呼吸亦随之变化,指示着生态系统演替的过程与方向。此外,从小气候学角度看,土壤释放的CO 2改变了近地面的微气象条件, 为植物下部冠层提供了更丰富的碳源。 碳循环是地球系统的中心环节,与气候、水分循环、养分循环以及陆地、海洋的光合生产息息相关。正确理解全球碳循环,是了解地球的环境历史及人类的生存环境,以及预测它所操纵的未来的中心构成。 为了区分系统内自然与人类之间错综复杂的关系, 我们就必须努力确定大气-陆地-海洋之间的碳分配与碳储量。陆地生物圈的碳库主要包括生物量、凋落物、土壤碳和泥炭,其中,土壤碳的储量占整个陆地生物圈碳储量的主要部分。其次是陆地生物量。大气与陆地植被间的 CO 2交换,是全球碳循环中最主要的途径之一。植物通过光合作用将大气中的 CO 2吸收到陆地生态中 ;陆地生态系统中的 CO 2又通过土壤呼吸作用进入大气。土壤呼吸作用是陆地生态系统中碳素回到大气的主要途径,其微小的变化都会引起大气CO 2浓度的较大变化, 所以增加土壤中的碳储量, 可以抵消由于人类活动释放到大气中的 CO 2。反之,土壤有机碳的释放也可以显著的增加大气中的CO 2浓度, 从而加剧全球变化的进程。所以了解土壤呼吸,有助于了解土壤碳变化的速率和趋势,以及全球碳循环的过程,对减缓全球变化十分重要。 影响土壤呼吸的因素,主要是温度和水分等气 土壤呼吸及其测定法

土壤呼吸速率实验报告

土壤呼吸速率实验报告 实验报告: 一、实验目的: 1. 了解土壤呼吸速率的概念和意义; 2. 掌握测量土壤呼吸速率的方法; 3. 分析土壤呼吸速率与不同因素的关系。 二、实验原理: 土壤呼吸速率是指土壤中微生物和根系对有机物进行氧化分解产生的CO2的速率。测量土壤呼吸速率,可以了解土壤的健康状况和活性。 三、实验仪器和试剂: 1. 土壤呼吸仪:用于测量土壤呼吸速率; 2. 瓶子:用于装入土壤样品; 3. 水银温度计:用于测量土壤温度; 4. 水合硬石膏:用于封闭瓶子。 四、实验步骤: 1. 将土壤样品收集到瓶中,装满瓶子的2/3; 2. 用水合硬石膏将瓶子封闭严实,防止CO2泄漏; 3. 置于室内恒温条件下,保持土壤温度稳定; 4. 在一定时间间隔后,使用土壤呼吸仪测量土壤中CO2的浓度。 五、实验结果:

根据实验数据统计,得出不同时间段内土壤呼吸速率的变化情况,绘制成图表。 六、实验分析: 1. 土壤呼吸速率随着时间的增加而增加,最终趋于稳定; 2. 土壤呼吸速率与温度呈正相关关系; 3. 不同土壤类型和养分含量对土壤呼吸速率也有一定影响。 七、实验结论: 通过实验可得出土壤呼吸速率与时间、温度和土壤条件等因素相关。进一步研究可以发现土壤呼吸速率与土壤微生物活性、有机质含量等有关,可以为土壤肥力评估和管理提供参考依据。 八、实验存在的问题和改进方向: 1. 实验时间较短,可以延长实验时间,获得更加准确的数据; 2. 土壤样品可能会受到空气、湿度等因素影响,有待进一步控制实验条件。 九、实验心得: 通过本次实验,我了解到土壤呼吸速率的概念和意义,掌握了测量土壤呼吸速率的方法。实验结果使我对土壤的活性和健康状况有了更深刻的认识,对今后的土壤研究和农业生产具有实际意义。

土壤呼吸测定方法述评与展望

土壤呼吸测定方法述评与展望 土壤呼吸是土壤中微生物和根系进行新陈代谢的过程,释放出二氧化碳的过程。这个过程反映了土壤生物活性和生态系统健康状况,因此土壤呼吸测定方法对于环境科学、生态学和农业科学等领域具有重要意义。随着科学技术的发展,土壤呼吸测定方法不断完善,本文将对土壤呼吸测定方法进行梳理和评价,并展望其未来发展趋势。 土壤呼吸测定方法主要包括静态箱法、动态箱法、红外线气体分析法、气相色谱法等。这些方法的基本原理是通过对土壤中释放的二氧化碳进行定量测定,来计算土壤呼吸速率。 静态箱法是一种传统的测定方法,其优点是设备简单、操作方便,适用于各种类型的土壤。但是,由于该方法需要人工操作,测定时间较长,且误差较大。 动态箱法是一种改进的测定方法,通过密封的箱子和自动控制系统,可以实现对土壤呼吸的连续监测。该方法的优点是自动化程度高、测定时间短,但需要消耗大量的能源,且设备成本较高。 红外线气体分析法是一种高精度的测定方法,通过红外线对二氧化碳进行定量分析,可以实现对土壤呼吸的精确测定。该方法的优点是精

度高、测定时间短,但需要使用昂贵的设备,且需要定期校准。 气相色谱法是一种分离和分析气体成分的方法,通过将二氧化碳与其他气体成分分离,并进行定量分析,可以实现对土壤呼吸的精确测定。该方法的优点是精度高、分离效果好,但需要使用昂贵的设备,且操作较为复杂。 本文采用静态箱法进行土壤呼吸测定实验。具体步骤如下: 选择具有代表性的地块,在每个地块上选取3个样点,每个样点设置3个重复。 将样点处的土壤表面的枯枝落叶清理干净,去除根系和其他杂质。 将静态箱置于样点上,连接二氧化碳浓度检测仪和数据记录仪。 记录箱内二氧化碳初始浓度,然后封闭箱子,开始测定。 每隔30分钟记录一次箱内二氧化碳浓度,连续观测6小时。 实验结果显示,不同样点之间的土壤呼吸速率存在差异,这可能与土壤类型、土壤含水量、土壤温度等因素有关。同时,实验过程中也存在一些误差,如密封不严、二氧化碳扩散等因素,这些误差会对测定结果产生一定影响。

土壤呼吸

土壤呼吸 2001-杨昕-一个计算平均土壤呼吸速率和土壤碳密度的简单模型 2002-彭少麟-全球变化条件下的土壤呼吸效应 2003-陈全胜-水分对土壤呼吸的影响及机理 2003-杨晶-土壤呼吸及其测定法 2003-易志刚-森林生态系统中土壤呼吸研究进展 2004-曹裕松-陆地生态系统土壤呼吸研究进展 2004-马秀梅-土壤呼吸研究进展 2004-杨清培-南亚热带森林群落演替过程中林下土壤的呼吸特征 2004-杨玉盛-森林土壤呼吸及其对全球变化的响应 2005-方燕鸿-武夷山不同海拔高度森林土壤呼吸初步研究 2005-王传宽-北方森林土壤呼吸和木质残体分解释放出的CO_2通量 2005-杨金艳-东北东部森林生态系统土壤碳贮量和碳通量 2005-杨玉盛-中国亚热带森林转换对土壤呼吸动态及通量的影响 2005-张东秋-土壤呼吸主要影响因素的研究进展 2005-周小娟-陆地生态系统土壤呼吸_氮矿化对气候变暖的响应 2006-常建国-锐齿栎林土壤呼吸对土壤水热变化的响应 2006-侯琳-森林生态系统土壤呼吸研究进展 2006-康博文-采用Li_6400_09土壤呼吸气室测量树干呼吸的方法改进 2006-栾军伟-森林土壤呼吸研究进展 2006-温洋-模拟硬覆盖对土壤呼吸及植物生长影响研究 2007-陈宝玉-川西亚高山针叶林土壤呼吸速率与不同土层温度的关系 2007-方精云-作为地下过程的土壤呼吸_我们理解了多少_ 2007-寇太记-测定方法和植物生长对土壤呼吸的影响 2007-孙园园-土壤呼吸强度的影响因素及其研究进展 2007-田汉勤-全球变化生态学:全球变化与陆地生态系统 2007-王娓-冬季土壤呼吸_不可忽视的地气CO_2交换过程 2007-徐小锋-气候变暖对陆地生态系统碳循环的影响 2007-张霞-陆面模式中土壤呼吸的研究概况 2008-陈光水-中国森林土壤呼吸模式 2008-冯朝阳-华北山地不同植被类型土壤呼吸特征研究 2008-韩广轩-中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望 2008-侯琳-秦岭火地塘林区油松_Pinustabulaeformis_林休眠期的土壤呼吸2008-刘洪升-土壤呼吸的温度敏感性 2008-聂明华-城市草坪土壤呼吸冬季日动态特征研究 2008-潘新丽-模拟增温对川西亚高山人工林土壤有机碳含量和土壤呼吸的影响2008-施政-武夷山不同海拔土壤呼吸及其主要调控因子 2008-苏永红-土壤呼吸与测定方法研究进展 2008-唐凯-土壤呼吸研究概述 2008-唐燕飞-土壤呼吸对温度的敏感性研究综述 2008-王光军-枫香_Liquidambarformosa_省略_hora_人工林土壤呼吸及其影2008-严俊霞-植被变化对土壤呼吸与土壤温度和水分关系的影响 2008-杨刚-不同植被类型对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响 2008-叶功富-木麻黄人工林土壤呼吸测定方法的比较分析

实习二 静态碱液吸收法测定土壤呼吸

实习二静态碱液吸收法测定土壤呼吸 在土壤新陈代谢功能过程中,由于产生大量的二氧化碳,并向大气释放二氧化碳的过程称之土壤呼吸。土壤呼吸包括土壤微生物呼吸、根呼吸和土壤动物呼吸三个生物过程,以及一个非生物过程:即在高温条件下的化学氧化过程。一、实验目的及意义 土壤呼吸是表征土壤质量和肥力的重要生物学指标,它反映了土壤生物活性和土壤物质代谢的强度。在生态演替过程中,植被的变化通过吸收养分和归还有机物等,以影响土壤的物理、化学和生物学性状,土壤呼吸亦随之变化,指示着生态系统演替的过程与方向。碳循环是地球系统的中心环节,与气候、水分循环、养分循环以及陆地、海洋的光合生产息息相关。正确理解全球碳循环,是了解地球的环境历史及人类的生存环境,以及预测它所操纵的未来的中心构成。 可见,土壤呼吸作用是陆地生态系统中碳素回到大气的主要途径,其微小的变化都会引起大气CO2浓度的较大变化,所以增加土壤中的碳储量,可以抵消由于人类活动释放到大气中的CO2。反之,土壤有机碳的释放也可以显著的增加大气中的CO2浓度,从而加剧全球变化的进程。所以了解土壤呼吸,有助于了解土壤碳变化的速率和趋势,以及全球碳循环的过程,对减缓全球变化十分重要。 通过本试验,希望大家掌握测定土壤呼吸的一种常用、简便的方法——静态碱液吸收法。 二、影响土壤呼吸的因素 温度和湿度主要是通过对土壤微生物代谢和植物根系生长的影响来改变土壤呼吸作用的。许多研究表明,土壤呼吸和温度之间存在明显的相关关系。Q10值常用来描述温度和土壤呼吸之间的关系,它是指温度升高10℃时,土壤呼吸速率增大的倍数,平均值为2.4。水分一般和温度共同作用于土壤呼吸,产生协同效应。在一定温度范围内,土壤呼吸随着温度和湿度的升高而增高。在水分饱和或渍水或过干的条件下,土壤呼吸速率将被抑制。植被类型、养分状况、有机质含量、土壤的理化性质等在不同的区域有很大的差异,这导致土壤呼吸速率的

中国典型森林生态系统土壤呼吸差异性分析

中国典型森林生态系统土壤呼吸差异性分析 戴勐;张志铭;赵勇;胡梦君 【期刊名称】《华中师范大学学报(自然科学版)》 【年(卷),期】2015(049)002 【摘要】通过总结中国近年来发表文献中的土壤呼吸数据,分析研究了中国典型森林生态系统的土壤呼吸特征与规律.结果表明,中国5种典型森林生态系统的土壤平均呼吸速率依次为:针阔混交林(3.04 μmol·m-2·s-1)>落叶阔叶林(2.74 μmol·m-2·s-1)>常绿阔叶林(2.65 μmol·m-2·s-1)>常绿针叶林(2.60 μmol·m-2·s-1)>落叶针叶林(2.04 μmol·m-2·s-1).落叶针叶林的土壤呼吸温度敏感性(Q10)最高(3.35),常绿阔叶林最低(2.35).总体来看,阔叶林土壤呼吸速率(2.69 μmol·m-2·s-1)高于针叶林(2.32 μmol·m-2·s-1);然而,阔叶林土壤呼吸温度敏感性(2.30)却低于针叶林(2.68).土壤自养呼吸贡献率因森林类型而异,针阔混交林比例最低(30.3%),而落叶针叶林最高(41.2%).土壤呼吸的森林类型间差异是气候因素和土壤碳输入模式共同调控的结果.本研究表明,在预测未来陆地碳循环及其对气候变化反馈效应时,不同森林生态系统间的土壤呼吸及其温度敏感性的差异性应给予充分的考虑. 【总页数】9页(P237-245) 【作者】戴勐;张志铭;赵勇;胡梦君 【作者单位】河南农业大学林学院,郑州450002;河南农业大学林学院,郑州450002;河南农业大学林学院,郑州450002;河南大学生命科学学院,河南开封475000 【正文语种】中文

华北低丘山地侧柏人工林土壤呼吸变化特征及其与撂荒地的差异

华北低丘山地侧柏人工林土壤呼吸变化特征及其与撂荒地的差 异 王平;张劲松;李玉灵;孟平;高峻;吕海燕 【摘要】During the growing season of 2010, in order to determine the difference of soil respiration between the 34-year-old Platycladus orientalis plantation and abandoned land, soil respiration rate was measured with the static chamber-gas chromatography method in the south hilly region of North China. The seasonal variation curves of soil respiration on the plantation and abandoned land both had a single peak during the study period. The largest soil respiration rate occurred in July or August. Average soil respiration on the plantation during the studied period was 3. 853 μmol/(m2·s) less than the abandoned land (6. 937 μmol/(m2·s) , about 44. 5% lower, significantly. Soil temperature and water content were the major impact factors on the soil respiration of the plantation. The two variables model, R= aebTsωc(where a, b and c are model parameters)were able to describe the soil respiration as a function of soil tempera-ture and moisture well. It could explain 81. 1% seasonal variations of soil respiration on the plantation. But for the abandoned land, soil respiration was controlled mostly by soil temperature and there was no significant correlation between the soil respiration rate and soil water content in the studied abandoned land.%2010年4月-2010年9月,采用静态箱-气相色谱法,研究了晴天日条件下华北南部低丘山地34年生的侧柏人工林林地土壤呼吸变化特征及其与撂荒地的差异.结果表明:撂荒地和侧柏林土壤呼吸速率月变化趋势均呈单

气候变化背景下干旱区碳通量的特征分析

气候变化背景下干旱区碳通量的特征分析 气候变化背景下干旱区碳通量的特征分析 引言 全球气候变化已成为当今社会面临的重要挑战之一,其中干旱区是最容易受到气候变化影响的地区之一。为了深入了解干旱区对气候变化的响应,了解干旱区生态系统的碳通量特征显得尤为重要。本文将从干旱区碳通量的概念、影响因素、测量方法等方面展开讨论,以期能更好地理解干旱区碳通量的特征及其对气候变化的响应。 一、干旱区碳通量的概念和类型 碳通量是指碳从一个地方到另一个地方的净流动,一般包括净初级生产力(NPP)、呼吸作用和净矿化作用等。干旱区碳通量主要表现为土壤有机质的分解和碳的释放,以及植物吸收和储存碳的过程。 根据环境条件和作用过程不同,干旱区碳通量可分为以下几种类型: 1. 土壤呼吸:土壤呼吸通常是指在土壤中有机质分解释放出的CO2,是土壤碳通量的主要组成部分。在干旱区,由于水分限制,土壤呼吸受到抑制,导致碳的释放减少。 2. 植物凋落物分解:植物凋落物是干旱区碳循环的重要组成部分,其分解过程中释放的碳气体对干旱区的碳通量有重要影响。然而,由于干旱区植物生长缓慢,凋落物分解速度也相对较慢。 3. 植物净初级生产力(NPP):干旱区的NPP主要受到气候和土壤水分的限制,其水分利用效率较低。干旱区植物NPP 的减少导致碳吸收减少,从而影响碳通量。

二、干旱区碳通量的影响因素 1. 气候因素:气候是干旱区碳通量的主要影响因素之一。干旱区气候干燥,水分供应不足,导致碳通量减少。 2. 土壤条件:土壤的质地、质量和水分状况对碳通量有 很大影响。干旱区土壤一般贫瘠,水分含量较低,限制了碳通量的释放和吸收。 3. 植被结构:植被的状况对碳通量具有重要影响。干旱 区植被多为草原和灌丛,其碳吸收和释放能力较低。 4. 人类活动:人类活动对干旱区碳通量也有一定影响。 例如,过度放牧、过度开发和火灾等都会导致碳通量的改变。 三、干旱区碳通量的测量方法 干旱区碳通量的测量方法多样,常用的方法包括: 1. 土壤呼吸测量:通过测量土壤呼吸速率来间接估算土 壤有机质的分解和碳释放情况。 2. 植物凋落物分解速率测量:通过收集和分析凋落物样 品的变化,推断凋落物分解过程中碳的释放情况。 3. NPP测量:通过野外样方调查和实验室分析等方法, 测定干旱区植物的净初级生产力,从而估算碳的吸收和储存情况。 4. 空间遥感技术:利用卫星和航空遥感技术,获取干旱 区碳通量的空间分布和变化情况。 四、干旱区碳通量对气候变化的响应 气候变化对干旱区碳通量的影响主要体现在以下几个方面: 1. 干旱区野火频发:由于全球气候变暖,干旱区野火频 度增加。野火燃烧会释放大量碳气体,导致碳通量增加。 2. 植物呼吸增强:气候变化导致干旱区植物生理水分利 用效率下降,植物需求更多的水分来维持生长,从而增加植物

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响 土壤呼吸是指土壤释放CO 2的过程, 主要是由微生物氧化有机物和根系呼吸产生, 另有极少的部分来 自于土壤动物的呼吸和化学氧化 土壤生物 活性和土壤肥力乃至透气性的指标受到重视[ 通量(flux)是物理学的用语,是指单位时间内通过一定面积输送的能量和物质等物理量的数量。 二氧化碳通量就是一定时间通过一定面积的二氧化碳的量。 土壤作为 一个巨大的碳库(11394×1018gC[12]), 是大气CO 2的重要的源或汇, 其通量(约68±4×1015gC?a[13])如此巨 大(燃料燃烧每年释放约512×1015gC[14]), 使得即使轻微的变化也会引起大气中CO 2浓度的明显改变。因 此, 在土壤呼吸的研究中, CO 2通量的精确测定已成为十分迫切的问题。 土壤呼吸影响因素:土壤温度,湿度,透气性,有机质含量,生物,植被及地表覆盖,土地利用,施肥,PH,风速,其他因素。诸如单宁酸 [25]、可溶性有机物(DOM)中的 低分子化合物(LMW )[62]等都对土壤CO2释放速率有显著 的影响.,,,采伐,火烧, 有关生物过程的影响 绝大部 分的CO 2是由于土壤中的生物过程产生的。土壤呼吸的实质是土壤微生物、土壤无脊椎动物和植物根系呼 吸的总和 地表凋落物作为土壤有 机质的主要来源以及作为影响地表环境条件——如温度、湿度等因子对土壤呼吸也产生显著作用

土壤呼吸与土壤温度、水分含量之间的关系 在土壤水分含量充 足、不成为限制因素的条件下土壤呼吸与土壤温度 呈正相关(表1)[4, 15, 19, 21, 25~32]。而在水分含量成为限 制因子的干旱、半干旱地区, 水分含量和温度共同 起作用[18, 3 抑制作用的影响 目前已有文献表明对根系和微生物呼吸的抑制作用在土壤空气CO 2浓度较高时会发生 这也就意味着在大气CO 2浓度升高 时, 土壤呼吸也会受到抑制。 土壤呼吸随纬度的变化 从图3可知, 土壤呼吸量随着纬度的增加而逐渐降低, 可得到一拟合方程: y = 1586e- 010237x(R2= 0147) (1) 其中, y 为土壤呼吸量, x 为纬度 温度与土壤呼吸的关系 最终得到全球尺度下温度对土壤呼吸的影响大小的尺度——Q 10值。Q10值表示温度每升高10度,土壤呼吸速率增加的 倍数 [45 - 46 ] 得到了全球森林植被的土壤呼吸速率与年均温的关系, 即: y = 349166e010449x(R3= 0147) (3) 其中, y 为呼吸速率, x 为年均温。 得到了全球范围的Q 10值= 1157。与已报道的各样点的Q 10值相比全球尺度下的Q 10 值较低, 也就是就, 随温度的上升, 呼吸速率的增加较慢一些 土壤呼吸的测量方法问题及其影响 。测量方法可以分为直接测量和间接测量法[51]。直接测量法中又包括静态法和动态法[52]。其中, 由于实 际工作中具体条件的限制, 目前采用较为广泛的是静态法。CO 2的具体测量技术又有碱吸收法和红外吸收

聚马来酸酐对设施土壤微生物生物量碳、氮及土壤呼吸速率的影响

聚马来酸酐对设施土壤微生物生物量碳、氮及土壤呼吸速率 的影响 摘要:研究聚马来酸酐对设施土壤有机碳、全氮、土壤微生物生物量碳、生物量氮及土壤呼吸速率的影响。结果表明,单施氮肥、聚马来酸酐氮肥配施均显著提高了土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤呼吸速率强度。单施聚马来酸酐显著提高土壤C/N,对土壤微生物生物量碳、氮与土壤呼吸速率无显著影响。土壤微生物生物量碳、氮及土壤呼吸速率与土壤有机碳、全氮呈极显著(P<0.01)或显著相关关系(P<0.05)。与聚马来酸酐氮肥配施处理相比,单施氮肥对土壤微生物生物量碳、氮以及土壤呼吸速率无显著影响。氮肥配施适量的聚马来酸酐对提高设施土壤肥力、改善设施土壤质量效果最好。土壤微生物生物碳、氮及土壤呼吸速率可反映土壤质量的变化,作为评价设施土壤肥力的指标。 关键词:聚马来酸酐;设施土壤;土壤微生物生物量碳;土壤微生物生物量氮;土壤呼吸速率 中图分类号:S154.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)23-5877-04 DOI:10.14088/https://www.wendangku.net/doc/cb19059137.html,ki.issn0439-8114.2015.23.020 Effects of PMA on Soil Microbial Biomass Carbon,Soil

Microbial Biomass Nitrogen and Soil Respiration Rate in Greenhouse Soil QIAO Jie1,2,ZHANG Chun-dan1,HAN Xiao-guang1 ( 1. College of Life Science,Langfang Teachers College,Langfang 065000,Hebei,China; 2. Edible and Medicinal Fungi Research and Development Center of Hebei Universities,Langfang 065000,Hebei,China)Abstract:Effect of poly maleic anhydride (PMA)on soil organic carbon,total nitrogen,microbial biomass carbon,microbial biomass nitrogen and soil respiration rate were studied in green house. The results showed that the application of nitrogen fertilizers and the mixture of PMA and nitrogen fertilizers could enhance the quantity of microbial biomass carbon,microbial biomass nitrogen and the intensity of soil respiration rate. The application of PMA increased the quantity of soil C/N,but had no significant effect on microbial biomass carbon,microbial biomass nitrogen and soil respiration rate. The correlation between soil organic carbon,total nitrogen and microbial biomass carbon,microbial biomass nitrogen and soil respiration rate were significantly (P<0.05)or highly significant (P<0.01).Compared with the application of the mixture of PMA and nitrogen fertilizers,the application of

气候变化对土壤呼吸的影响

气候变化对土壤呼吸的影响 随着气候变暖的不断加剧,我们的地球正在经历着前所未有的变化。气候变化 对环境的影响也引起了人们的广泛关注,其中一项重要的影响就是对土壤呼吸的影响。土壤呼吸是指土壤中无机碳以及有机碳的分解代谢,释放出二氧化碳气体的过程。在这篇文章中,我们将探讨气候变化对土壤呼吸的影响以及可能引发的连锁反应。 首先,气候变化对土壤温度的影响直接影响着土壤呼吸。随着气温的升高,土 壤温度也相应上升。温暖的土壤会促进微生物的活动,并提高土壤呼吸速率。微生物是土壤中主要的呼吸源,它们对有机物质的分解代谢会释放出二氧化碳。因此,气候变暖导致的土壤温度升高,使得土壤呼吸速率增加,从而加剧了二氧化碳的释放。这种情况又形成了一个恶性循环,因为更多的二氧化碳释放会进一步加剧气候变暖,从而继续提高土壤温度,进一步加速土壤呼吸。 其次,气候变化还对土壤湿度的分布产生了影响,这也进一步影响了土壤呼吸。随着气候变暖,一些地区的降水模式发生了变化,导致土壤湿润程度的变化。湿润的土壤有利于微生物的生长和活动,进而增加了土壤呼吸速率。然而,干旱的土壤由于减少了水分供应,导致微生物的活动减缓,从而降低了土壤呼吸速率。因此,气候变化引起的湿度变化会直接影响土壤呼吸的水平。 此外,气候变化还会导致土壤中有机物质的含量发生变化,进一步影响土壤呼吸。由于气候变化的影响,地球上的植被分布也发生了变化。一些地区的植被变得枯萎或减少,导致土壤中有机物质的输入减少。同时,由于二氧化碳浓度上升,植物的光合作用增加,导致植物更多地将光能转化为有机物质。这种情况使得土壤中的有机物质含量减少,减少了土壤呼吸的速率。 气候变化对土壤呼吸的影响还可能引发一系列的连锁反应。首先,土壤呼吸产 生的二氧化碳释放到大气中,进一步增加了温室气体的浓度,从而加剧了气候变暖。其次,土壤呼吸的变化会影响土壤中的碳储存量,进而影响到碳的循环和生态系统

土壤学名词解释

土壤学复习资料 第一章绪论 1.土壤soil:是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成的能够生长绿色植物、具有生态环境调控功能、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。 2.土壤圈pedospere:土壤在地球表面以不连续状态分布于陆地表面,处于其它圈层的交接面上,成为它们连接的纽带,构成了结合无机界和有机界——即生命和非生命联系的中心环境,称为土壤圈 3.农业生态系统: 是在一定时间和地区内,人类从事农业生产,利用农业生物与非生物环境之间以及与生物种群之间的关系,在人工调节和控制下,建立起来的各种形式和不同发展水平的农业生产体系。 4.农业 :把利用动物植物等生物的生长发育规律,通过人工培育来获得产品的各部门,统称为农业. 5.大气圈aerosphere :是环绕地球最外层的气体圈层,它的密度随高度的增加而减小,越向上空气越稀薄,并逐渐转化为宇宙空间。 6.生物圈 (biosphere) :地球表层中的全部生物和适于生物生存的范围,它包括岩石圈上层、水圈的全部和大气圈下层。 7.岩石圈是由岩石组成的,包括地壳和上地幔顶部。 8.土壤学soil science:农林科学体系中的一门基础科学,主要论述土壤和农林生产各个环节之间的内在联系,土壤变肥变瘦的一般规律,以及土壤利用和改良的技术。

9.土壤剖面构造:指土壤剖面从上到下不同土层的排列方式 10.水圈:是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用,直接关系到影响人类活动的表层系统的演化。 11.地壳:是地球固体圈层的最外层,岩石圈的重要组成部分。 12.地核(Core):地球的核心部分。主要由铁、镍元素组成,半径为3480千米。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态。 13.地幔(Mantle):地壳下面是地球的中间层,叫做“地幔”,厚度约2865公里,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。 14.地质作用:作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的作用。引起地质作用的自然力叫地质营力。 第二章土壤的物理性质与过程 1.土粒密度soil particle density :单位容积(不包括土粒间孔隙容积)土粒质量。 2.土壤容重 soil bulk density:单位容积原状土壤(包括孔隙)的干质量。 3.土壤孔隙度(孔度)soil porosity:指单位土壤容积内各种大小孔隙容积所占的百分数。 4.孔隙比pore space ratio :孔隙体积/土粒体积 5.质量含水量mass water content:土壤中水分的质量与干土质量的比值,又称重量含水量

NCP及CO2计算公式

NCP及CO2计算公式 NCP的计算公式如下: NCP=GPP-R 其中,NCP表示净初级生产力,GPP表示总初级生产力,R表示总生态系统呼吸。 总初级生产力(GPP)是指生态系统中所有光合有机物合成的总量,单位通常是碳的重量或者碳的光合合成速率。GPP的计算方法有多种,常见的是光合速率乘以生产力的持续时间,即: GPP=APAR*ε 其中,APAR表示生态系统中的可用光合作用辐射吸收,ε表示光合作用的净生产力效率。 总生态系统呼吸(R)是指生态系统中所有生物体光合产生的有机物被分解氧化的总量。R的计算方法一般包括两个主要组成部分:地下生态系统呼吸和水柱呼吸。其中,地下生态系统呼吸可以通过土壤呼吸速率的测量来估算,而水柱呼吸通常使用溶解氧测量方法来确定。 CO2的计算公式主要有两种常用方法,即物理方法和化学方法。 物理方法主要使用溶解氧变化测量法。该方法使用测定水体溶解氧浓度变化的方式来估算二氧化碳的产生或消耗。根据溶解氧和二氧化碳之间的混合转换关系,可以通过测量溶解氧浓度的变化来估算二氧化碳浓度的变化。同时,还需要考虑到其他因素对溶解氧浓度变化的影响,如温度、盐度和压力等。

化学方法主要使用酸碱滴定法。该方法是通过使用酸碱滴定溶液来测定水中二氧化碳的浓度。通过向水样中添加酸或碱溶液,使水中所有二氧化碳与酸碱溶液中的碱或酸反应生成阳离子和阴离子盐。根据所需滴定溶液的量,可以计算出水样中的二氧化碳浓度。 总之,NCP和CO2的计算公式可以根据生态系统的具体特点和测量方法的选择进行调整和修正。这些公式的准确性和可靠性对于研究生态系统的功能和全球碳循环具有重要意义。

高中生物人教版(新)选择性必修2 生态系统及其稳定性 学案-生物富集及探究土壤微生物的分解作用

第二课时生物富集及探究土壤微生物的分解作用 【课程标准】 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环 2.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集 【学习目标】 1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。 2.通过分析生物富集现象,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。 3.尝试探究土壤微生物的分解作用。 4.说明能量流动和物质循环的关系。 自主学习 探究1:阅读教材P65,探究生态系统物质循环和能量流动之间的关系 思考:1.生物圈的物质和能量能否自给自足?为什么 2.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同? 探究2:探究土壤微生物的分解作用 1.原理:(1)土壤中生活着细菌、真菌、放线菌等微生物,它们在生态系统中主要充当分解者。在不同的气候与环境下,落叶在土壤中被分解的时间也不同。 (2)淀粉还原糖砖红色沉淀 2.探究案例

小组合作任务 根据资料,分析讨论 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。

(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括_____________________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是_________________。(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的_____________结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为______________,依据是__________________。 (3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是_________________。 (4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是__________________。 当堂达标训练 1.(多选)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是( ) A.能量①④的总和不会小于生产者所固定的太阳能总量 B.生物圈的物质是自给自足的;能量是需要不断补充的 C.D中包含的生物可能处于食物链的最高营养级 D.碳以C02形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境 2.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是()

基于BaPS技术的橡胶林土壤呼吸研究

基于BaPS技术的橡胶林土壤呼吸研究 王大鹏;吴小平;罗雪华;王文斌;张永发;薛欣欣;邹碧霞 【摘要】阐明橡胶林生态系统土壤呼吸作用及影响因素,对制定橡胶林土壤管理措施、培育土壤有机碳库和评估区域碳收支平衡具有重要意义.本文采用气压分离技 术(BaPS)研究了橡胶林砖红壤的土壤呼吸速率对湿度、水分及碳氮源的响应.结果 表明,随着土壤温度(10~30℃)的升高,土壤呼吸速率先增加后下降;土壤孔隙度水(WFPS)为35%~60%时,土壤呼吸速率与其呈显著正相关关系(R2=0.448,p< 0.05).WFPS为60%~90%,二者呈极显著负相关关系(R2=0.923,p<0.01);与不施 氮相比,低量硝态氮的添加(0.5、2.0、4.0 g/m2)显著促进了土壤呼吸速率(p< 0.05),高量铵态氮的添加(10.0~40.0 g/m2)则显著抑制了土壤呼吸速率p<0.05). 土壤呼吸速率与硝态氮、铵态氮(4.0~40.0 g/m2)均呈显著负相关关系(R2 =0.282,p<0.05;R2 =0.345,p<0.05);与不施碳相比,添加碳(1.0~40.0 g/m2)激发了土壤呼吸速率(p<0.05),二者呈极显著正相关关系(R2=0.307,p< 0.01).%Understanding soil respiration and its influence factors are important for formulating soil management practices,cultivating soil organic carbon pool,and assessing regional carbon balance in the rubber plantation ecosystem.Soil respiration rate in response to temperature,soil moisture,sources of carbon and nitrogen in the latosols of rubber plantation was studied by barometric process separation (BaPS) technique.The results showed that the soil respiration rate increased first and decreased with the soil temperature increased in the ra nges from 10 ℃ to 30 ℃.In addition,soil respiration rate also showed a significant positive correlation (R2=0.448,p<0.05) and a significant negative correlation

不同植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸的影响

不同植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸的影响 闫宝龙;赵清格;张波;李雅璐;赵鹏武;张昊 【摘要】不同植被类型影响地表覆盖和土壤特性,进而可能会改变生态系统碳循环.为了揭示植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸碳排放的影响,本文通过测定并分析大兴安岭南段蒙古栎(Quercus mongolica)林、林缘草地、华北落叶松(Larix pricepis-ruprechtii)人工林、山杏(Armeniaca sibirica)灌丛和山荆子(Malus baccata)林5种植被类型的土壤理化性质和土壤碳通量,探讨了不同植被类型中土壤特性和土壤呼吸的变化.结果表明,土壤全氮、速效磷和有机碳均表现为山荆子林显著高于其他植被类型.生长季的土壤温度呈单峰趋势,在8月份达到最高;土壤含水量呈先升高后下降再升高的趋势,其范围在0.77~1.18 cm3·cm-3之间;土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,各植被类型均在8月份达到峰值,以山杏灌丛的土壤呼吸速率最大(9.778 μmol·m-2·s-1),分别是山荆子林、林缘草地、蒙古栎林和华北落叶松人工林的1.25、1.37、1.84和1.87倍.单因素方差分析表明,生长季的各个月份的土壤呼吸速率在不同植被类型间有显著差异;华北落叶松人工林生长季土壤呼吸的排放量最低;生长季土壤呼吸速率与土壤温度和含水量均呈显著正相关关系.因此,大兴安岭南段的不同植被类型是影响生长季土壤碳排放的主要生物因子,而土壤温度是其主要的非生物因子.该研究可为植被类型的科学管理提供科学依据,对植被碳排放的进一步理解具有一定的意义.%Different vegetation types with different coverage have an impact on the soil properties and further alter the carbon cycling of ecosystems.In order to reveal the effects of vegetation types on the soil physicochemical properties and carbon emissions of soil respiration,soil physicochemical properties and soil carbon flux of 5 vegetation types were measured in southern part of

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