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从湿地到农田:围垦对生态系统碳排放的影响被引量：7: 2017年; 湿地围垦转化为农田直接影响碳循环过程,但之前的众多研究忽略了相关人为活动如农资生产、农用器械使用等所产生的碳排放.为了更全面认识湿地围垦为农田所导致的这种变化,以崇明岛为研究地区,基于通量观测和生命周期评价,本文分别探讨当考虑和不考虑人为活动伴随的碳排放时,生态系统总碳排放的变化.结果表明:如果只考虑生态系统与大气间的碳通量,农田仍表现为碳汇,但与自然湿地相比,其碳排放增加了10.47t(CO_2-eq)·hm^(-2);当将农业生产中人为活动碳排放纳入计算后,崇明岛自然湿地和围垦农田的碳排放总量分别为-15.38和6.54 t(CO_2-eq)·hm^(-2),碳排放增加了21.92 t(CO_2-eq)·hm^(-2),其中,人为活动碳排放为11.45 t(CO_2-eq)·hm^(-2);田间种植和农资生产的碳排放共占农田生命周期碳排放总量的84.6%,化肥的生产施用是农田生命周期碳排放的主要来源之一.围垦使生态系统乃至区域尺度的碳源汇属性发生变化,需重新评估其影响;同时,为了达到低碳农业的目的,需减少化肥施用、提高化肥使用效率.; 侯颖李红赵敏熊俊戴圣骐赵斌胡静郭海强; 关键词：围垦农田管理生命周期评价碳排放

2000-2010年中国典型陆地生态系统实际蒸散量和水分利用效率数据集被引量：2: 2019年; 蒸散是陆地生态系统水分循环和能量平衡的关键过程,水分利用效率是反映生态系统碳水循环间耦合关系的重要指标,二者在生态学、农学、水文学、气候学等多个学科中均具有重要的应用价值。涡度相关法被认为是现今唯一能直接测量生物圈与大气间物质与能量交换通量的标准方法,已成为生态系统尺度碳水交换通量观测的主要方法。本文通过整合中国陆地生态系统通量观测联盟(ChinaFLUX)的长期观测数据和中国区域其他观测站点基于涡度相关法发表的文献数据,构建了一套中国典型陆地生态系统实际蒸散量和水分利用效率数据集。本数据集共有实际蒸散量数据记录143条、水分利用效率数据记录96条,涉及5种生态系统类型45个生态系统,时间跨度为2000–2010年。本数据集可以为陆地生态系统碳水循环、生态系统管理和评估、全球变化等相关领域的研究提供数据支持。; 郑涵于贵瑞朱先进朱先进王秋凤陈智张雷明何洪林苏文孙晓敏韩士杰何洪林赵新全苏文欧阳竹韩士杰周国逸赵新全王辉民欧阳竹张宪洲张扬建石培礼李英年赵亮张一平闫俊华王安志张军辉陈世苹赵风华张法伟周广胜林光辉陈世苹古松赵斌贾根锁张旭东张玉翠; 关键词：水分利用效率涡度相关陆地生态系统 CHINAFLUX

互花米草入侵对滨海湿地土壤碳库的贡献——基于稳定同位素的研究被引量：19: 2015年; 互花米草(Spartina alterniflora)因良好的促淤能力被引种至我国东海岸,目前已成为我国滨海湿地分布最为广泛的入侵种。当前的研究大多关注其生产力增加对生态系统固碳能力的直接影响,却忽视了对其间接作用的定量研究,如促淤对土壤碳库的贡献。该研究以上海崇明东滩湿地为研究地,选择具有不同入侵时长(4年、6年、10年)的互花米草斑块,同时选择芦苇(Phragmites australis)斑块和光滩作为对照,采集土壤、植物和水体样品。通过测定土壤总碳、总氮、有机碳以及植物和土壤有机质的碳、氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N),分析土壤碳库的变化;同时,针对群落结构不同的互花米草斑块分别采用同位素二源混合模型和三源混合模型定量分析土壤有机碳的来源。结果表明:(1)互花米草斑块土壤有机碳含量和δ13C值逐年增加。互花米草入侵能显著增加土壤有机碳库,并随入侵时间的延长表现出累积效应。土壤碳氮比值随入侵时间的增加而降低,并趋近于雷德菲尔比率,表明植物入侵增加土壤碳、氮输入的同时,海源的潮汐输入也是土壤碳库的重要来源。(2)互花米草对土壤碳库的贡献随入侵时长的增加而增加,而潮汐输入对土壤碳库的贡献率则不断降低。在入侵时长为4年的斑块中,潮汐输入的贡献率在90.0%以上;在入侵10年的斑块中,潮汐输入的贡献率仅为18.4%,而互花米草植株的贡献率高达73.5%。这说明互花米草对土壤碳库的贡献在入侵早期以促淤为主,入侵后期主要依靠自身碳输入。; 王丹张荣熊俊郭海强赵斌; 关键词：混合模型互花米草土壤碳库稳定同位素

全球碳通量东滩野外观测站的建立被引量：5: 2007年; 湿地作为地球上一种重要的生态系统类型,其碳循环过程与特征在全球陆地生态系统碳循环研究中具有相当重要的地位。崇明东滩湿地位于长江入海口,是陆地、海洋和淡水三大生态系统的交汇区,是具有国际重要意义的生态区,目前正遭受外来互花米草入侵和人类干扰的双重影响。2004年7月,复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室在崇明东滩建立了“全球碳通量东滩野外观测站”,这个野外观测站主要包括3座涡度通量塔和两条长期监测样带,并通过借助涡度协方差技术精确地测定生态系统能量、CO2和水汽通量,同时结合遥感、水文地质学和地面生物物理学调查,研究河口/海滨湿地生态系统结构、生物物理学过程及其他因子对二氧化碳通量的影响。本文的目的是介绍在东滩建站的根据、采用的技术以及将要开展的研究工作。; 郭海强顾永剑李博陈家宽陈吉泉赵斌; 关键词：碳通量互花米草

降雨和施肥对上海崇明岛小麦田N2O排放的影响——基于涡度协方差法的研究被引量：2: 2019年; 在基于涡度协方差技术的小麦田N2O通量观测基础上,分析了小麦田N2O的排放动态以及不同时间尺度上降雨和施肥对小麦田N2O排放的影响,同时以增强回归树的方法定量分析了降雨和施肥相关因子对小麦田N2O通量的贡献率。结果表明:小麦田N2O通量没有明显的昼夜和季节变化模式,研究期内N2O平均日排放量为666.5μg/(m^2·d)±669.4μg/(m^2·d)(以N2O-N量计);N2O主要以脉冲的形式释放,其中降雨和施肥引发的脉冲占小麦田N2O总排放量的比例分别为29.4%、19.2%;降雨促进小麦田N2O排放,且N2O通量对降雨事件的响应比较迅速(主要集中在雨后的几小时内),同时降雨的影响能持续1~2 d;相比降雨,施肥对小麦田N2O排放的促进作用存在一周左右的时滞;综合考虑施肥和降雨的交互影响,在施肥后1~8 d内发生的降水事件对N2O的排放有明显的促进作用。因此,二者的交互影响不容忽视。; 张梦珊郭海强马俊李红戴圣骐顾凯华高伟赵斌; 关键词：N2O通量降雨施肥

长江河口湿地碳通量的地面监测及遥感模拟研究: 本文以上海崇明东滩河口湿地为例,通过地面监测、遥感分析和模型模拟等途径,探讨了河口湿地碳通量的变化及其影响因子,并特别分析了潮汐作用和植物入侵对河口湿地碳通量的影响以及遥感模型在湿地生态系统总初级生产力估算中的应用。本研...; 郭海强; 关键词：碳通量; 文献传递

潮汐与降雨对滨海湿地地下水位的影响被引量：3: 2013年; 滨海湿地地下水位高度同时受到潮汐、降雨及地形等多个环境因子的影响,因此其动态特征较为复杂,测量比较困难.我们引入了美国陆军工程兵团提供的方法来准确测定滨海湿地地下水位变化,然后使用交叉小波变换、分类回归树法等方法分析了2011年9—11月在上海崇明东滩湿地获得的水位数据和气象数据以及相应的潮汐数据,发现:1)滨海湿地地下水位在12h和24h周期上与潮汐交替呈现出相关和不相关的关系,反映了滨海湿地地下水位在双峰、上升和下降3种模式之间的规律性切换;2)这3种模式是在潮汐、降雨以及日平均地下水位本身的综合作用下形成的.同时,我们还发现,当潮差小于3.185m,且降雨量小于1.2mm时,地下水位会下降;而同样条件下,当降雨量大于1.2mm时,地下水位则倾向于上升;当潮差大于3.185m,且当日平均地下水位高于-0.017m时,地下水位则会表现为双峰式的变化.如果日平均水位低于-0.017m,潮水则会补充地下水位.; 谢潇朱文渤郭海强赵斌; 关键词：滨海湿地地下水位降雨

生态系统碳通量估算中耦合涡度协方差与遥感技术研究进展被引量：13: 2008年; 陆地生态系统CO2和水热通量的长期观测研究一直是国际上关注的热点问题。截止目前,利用微气象学原理的涡度协方差技术是唯一能直接测定生物圈与大气间物质与能量通量的标准方法,成为国际通量观测网络的主要技术。但是涡度协方差技术的测定仍然是一种小尺度观测方法,其观测结果难于直接外推到更大尺度。同时,缺乏区域、跨尺度生态系统及其时空动态观测数据一直是限制碳循环研究的主要障碍,而遥感技术的发展可望在不远的将来使大尺度、高分辨生态系统变化的长期定量观测成为可能。这些问题在当今集中体现在如何建立通量—遥感的跨尺度观测体系,并有效地将有限的通量站点测量数据与大尺度遥感资料以及生态模型有机地结合。总结过去耦合涡度协方差技术与遥感技术的工作,主要在以下3个层面展开:①涡度协方差技术与遥感技术对碳通量估算的相互验证;②涡度协方差技术为遥感反演提供地面参数;③遥感观测解译辅助分析通量贡献区(footprint)。集中在这3个方面进行探讨,通过总结各方面的研究特点与进展,可望为未来在这个领域开展工作理顺思路。; 严燕儿赵斌郭海强吴千红; 关键词：碳通量 MODIS 生态模型

崇明东滩湿地生态系统碳通量贡献区分析被引量：31: 2008年; 利用崇明东滩湿地所建造的通量观测塔,连续监测了2006年生态系统的二氧化碳通量及其相关因子的变化.利用FSAM(Flux Source Area Model)模型,并结合地面测定,对湿地生态系统碳通量贡献区进行了分析.发现通量贡献区范围在各风向均随大气稳定程度的增加而拉长.在稳定的大气条件下,非主风方向上的通量贡献区范围要显著大于主风方向上的通量贡献区,但在非稳定大气条件下,两者相差不大.由FSAM模型所估测的通量贡献区范围表明:所测的碳通量数据可以较好地反映下垫面的通量信息.; 顾永剑高宇郭海强赵斌; 关键词：碳通量

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郭海强

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