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陆地生态系统温室气体排放观测方法研究、应用及结果比对分析

作　者: 王迎红
导　师: 王跃思
学　校: 中国科学院研究生院（大气物理研究所）
专　业: 大气物理与大气环境
关键词: 陆地生态系统 温室气体排放 碳通量 气相色谱仪 土壤呼吸速率
分类号: X16
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 1012次
引　用: 5次
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内容摘要


过去100多年中大气温室气体浓度升高是全球变暖重要诱因之一已成为不争的事实。大气中浓度最高、上升速度最快的两种温室气体是CO2和CH4,均为含碳物质,而这两种物质的收支平衡与工业发展和粮食安全问题密切相关,因此碳收支和地球碳循环成为当前全球变化研究中的核心部分。我国为农业大国,工业正处在快速发展时期,如何保证经济发展的同时减少碳排放是中国,也是全球共同关心的问题。中国生态系统复杂多样,是欧亚大陆面积最大、对全球气候变化具有重大影响的关键区域。因此中国典型陆地生态系统碳通量原位测定对碳循环研究具有重要意义。采用统一的并与国际接轨的标准观测方法是获取中国陆地生态系统第一手碳收支观测资料的前提。本文在课题组十多年研究的基础上,进一步发展和改造了气相色谱仪分析技术,结合静态采样箱,建立了一套灵敏度高、稳定性好且便于操作的静态箱采样/气相色谱分析系统; 并将所发展的方法和设备用于全国16个生态站点的联网原位观测; 采用科学的管理方式、建立统一的数据库和数据质量控制标准来对全国典型陆地生态系统碳排放进行联网观测和研究。对气相色谱仪分析系统的拓展和改造为:采用时间差进样分析技术完成同一检测通道CH4和CO2的分析; 结合反吹外切技术优化改造分析气路,实现N2O的连续测定; 通过驱动气路和电路的改造,成功地把两个色谱电驱动通道扩展为四个气驱动通道; 选择适宜的色谱柱填料和柱长度以及载气流量,将分析温度调整为同一温度,从而将CH4、CO2和N2O的分析系统耦合在一起。实现同一台色谱仪一次进样同时对CH4、CO2和N2O三种温室气体的连续检测。突破过去的实验观测在整个观测期间都采用同一高度的采样箱,采用组合分体式采样箱进行观测,大大增加了实验的灵活性和观测数据的准确度。可根据植物的生长情况适时增减延长箱,调节采样箱高度以适应不同排放通量状况下的测定,保证观测期间观测结果的可靠性。所使用的静态箱/气相色谱观测系统的排放强度检测下限低于一般陆地生态系统的实际排放强度,观测结果可靠,准确度高。观测系统的误差<10%,远小于时间和空间差异带来的测量误差。联网观测研究采用顶层设计、各站合作、资源合理调配的管理方式。从采样方法、

全文目录


中文摘要  4-6
英文摘要  6-11
第一章 绪论  11-30
  第一节 研究背景  11-18
  第二节 国内外碳通量研究进展  18-24
  参考文献  24-30
第二章 陆地生态系统碳排放观测技术  30-56
  第一节 微气象学方法  30-36
  第二节 箱法  36-46
  第三节 土壤浓度廓线法  46-51
  小结  51-52
  参考文献  52-56
第三章箱法观测的不确定性分析  56-89
  第一节 箱效应  56-66
  第二节 采样误差  66-75
  第三节 不同净交换通量估算方法  75-84
  小结  84-85
  参考文献  85-89
第四章温室气体排放观测方法-静态箱/气相色谱法  89-112
  引言  89-91
  第一节 分析系统  91-101
  第二节 采样箱系统  101-105
  第三节 色谱工作站  105-106
  第四节 仪器常见问题及解决方案  106-110
  小结  110-111
  参考文献  111-112
第五章 中国典型陆地生态系统碳排放观测  112-150
  引言  112-115
  第一节 研究地点概况及观测方案  115-132
  第二节 采样方法  132-134
  第三节 数据处理及数据库文件  134-139
  第四节 数据质量保证措施  139-144
  第五节 误差分析  144-148
  小结  148-149
  参考文献  149-150
第六章中国典型陆地生态系统碳排放观测结果初步比对分析  150-178
  引言  150
  第一节 森林土壤CO_2排放规律  150-161
  第二节 农田土壤CO_2排放规律  161-168
  第三节 草地土壤CO_2排放  168-169
  第四节 湿地土壤CO_2排放  169-171
  第五节 淡水湖泊水面碳排放  171-174
  小结  174-175
  参考文献  175-178
第七章结论与研究展望  178-183
  第一节 结论  178-181
  第二节 研究展望  181-183
致谢  183-185
攻读博士学位期间发表论文目录:  185

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境气象学
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