武漢植物園揭示森林恢復對土壤溫室氣體釋放的影響

2020-12-07 中國科學院

武漢植物園揭示森林恢復對土壤溫室氣體釋放的影響

2015-12-18 武漢植物園

【字體:

語音播報

  根據IPCC (2013)評估報告,大氣中溫室氣體CO2, CH4, N2O已經達到了過去80年來最高的濃度水平,而相當數量的一部分來源於土壤中的溫室氣體釋放。一直以來,森林恢復工程被認為是可減少人類生存環境中溫室氣體釋放的有效途徑,並被積極倡導實施。森林恢復可通過土壤微生物活動改變土壤碳氮庫的生物地球化學過程,進而影響土壤溫室氣體的釋放。但同時,也有很多研究表明森林土壤對大氣溫室氣體貢獻的影響是不確定的,這個影響可以是積極的正效應、沒有顯著貢獻、也可能是負效應。

  為了揭示森林恢復對土壤溫室氣體釋放的影響,中國科學院武漢植物園博士竇曉琳在研究員程曉莉的指導下,運用靜態箱法和氣相色譜技術測定了丹江口庫區森林恢復區的土壤溫室氣體(CO2, CH4, N2O)釋放的季節動態,並對影響三種溫室氣體的主要土壤環境因子進行了季節測定,如土壤溫度和溼度、土壤pH、土壤有機碳氮含量、土壤硝態氮和銨態氮濃度。結果表明,森林恢復顯著增加了土壤的溫室氣體釋放,且土壤溫度、溼度、土壤有機碳為影響森林土壤的季節性釋放中的重要因子。

  除此之外,土壤有機氮含量顯著影響了森林土壤N2O的釋放。去除林地地表凋落物,可有效減少土壤CO2N2O的釋放,對CH4釋放沒有顯著影響。這是因為CH4釋放主要與土壤本身性質有關,而非地表凋落層。該研究表明,雖然森林恢復可增加土壤碳庫的有機碳儲藏,但同時可增加土壤的溫室氣體釋放,需結合各種環境影響因子綜合長期分析。 

  該研究得到國家自然科學基金(31470550; 31470557)的資助。相關研究成果以Greenhouse gas (CO2, CH4, N2O) emissions from soils following afforestation in central China為題,發表在國際期刊Atmospheric Environment上。

  論文連接

不同處理下森林和灌木土壤CO2釋放的季節動態

  根據IPCC (2013)評估報告,大氣中溫室氣體CO2, CH4, N2O已經達到了過去80年來最高的濃度水平,而相當數量的一部分來源於土壤中的溫室氣體釋放。一直以來,森林恢復工程被認為是可減少人類生存環境中溫室氣體釋放的有效途徑,並被積極倡導實施。森林恢復可通過土壤微生物活動改變土壤碳氮庫的生物地球化學過程,進而影響土壤溫室氣體的釋放。但同時,也有很多研究表明森林土壤對大氣溫室氣體貢獻的影響是不確定的,這個影響可以是積極的正效應、沒有顯著貢獻、也可能是負效應。
  為了揭示森林恢復對土壤溫室氣體釋放的影響,中國科學院武漢植物園博士竇曉琳在研究員程曉莉的指導下,運用靜態箱法和氣相色譜技術測定了丹江口庫區森林恢復區的土壤溫室氣體(CO2, CH4, N2O)釋放的季節動態,並對影響三種溫室氣體的主要土壤環境因子進行了季節測定,如土壤溫度和溼度、土壤pH、土壤有機碳氮含量、土壤硝態氮和銨態氮濃度。結果表明,森林恢復顯著增加了土壤的溫室氣體釋放,且土壤溫度、溼度、土壤有機碳為影響森林土壤的季節性釋放中的重要因子。
  除此之外,土壤有機氮含量顯著影響了森林土壤N2O的釋放。去除林地地表凋落物,可有效減少土壤CO2和N2O的釋放,對CH4釋放沒有顯著影響。這是因為CH4釋放主要與土壤本身性質有關,而非地表凋落層。該研究表明,雖然森林恢復可增加土壤碳庫的有機碳儲藏,但同時可增加土壤的溫室氣體釋放,需結合各種環境影響因子綜合長期分析。 
  該研究得到國家自然科學基金(31470550; 31470557)的資助。相關研究成果以Greenhouse gas (CO2, CH4, N2O) emissions from soils following afforestation in central China為題,發表在國際期刊Atmospheric Environment上。
  論文連接

不同處理下森林和灌木土壤CO2釋放的季節動態

列印 責任編輯:任霄鵬

相關焦點

  • 武漢植物園在土地利用變化對土壤溫室氣體釋放影響的研究中取得進展
    武漢植物園在土地利用變化對土壤溫室氣體釋放影響的研究中取得進展 2018-01-03 武漢植物園 土壤呼吸是陸地生態系統向大氣釋放二氧化碳最主要的途徑之一,對大氣二氧化碳濃度產生深遠影響。甲烷是僅次於二氧化碳的第二大溫室氣體,其增溫潛勢是二氧化碳的28倍。透氣良好的土壤能氧化大氣中的甲烷,減緩全球變暖,因此被越來越多的研究。土地利用方式變化能夠通過改變土壤物理化學性質以及微生物群落結構,進而對土壤呼吸和甲烷氧化產生影響。
  • 武漢植物園揭示森林恢復過程中微生物碳氮同位素與碳氮可利用性的...
    武漢植物園揭示森林恢復過程中微生物碳氮同位素與碳氮可利用性的關係 2016-06-13 武漢植物園     中國科學院武漢植物園博士生吳君君在研究員程曉莉的指導下,研究了湖北省丹江口庫區造林對團聚體微生物生物量的影響以及微生物碳氮同位素與碳氮可利用性的關係,結果發現造林地各個團聚體中的微生物生物量高於農田和空白地;不同土地利用類型中,小團聚體
  • 【中國科學報】中科院武漢植物園發現土壤碳氮耦合新機制
    近日,記者從中科院武漢植物園獲悉,該園研究人員在土壤碳氮耦合機制的研究中發現,土壤氮礦化、硝化與土壤有機碳和土壤碳氮比存在負相關關係。相關研究在《土壤生物學與生物化學》上發表。  森林固碳作用對於降低大氣中溫室氣體濃度具有十分重要的作用。但目前國內外對土壤碳積累過程機制的認識,特別是對土壤碳氮循環耦合機制的認識較少。
  • 武漢植物園土地利用變化過程土壤碳氮耦合機制研究獲進展
    森林恢復能吸收大氣中的二氧化碳並將其固定在植被或土壤中,對於降低大氣中溫室氣體濃度具有十分重要的作用。但目前國內外對此作用的評估具有很大的差異,其原因之一在於缺少對土壤碳積累過程機制的認識,特別是缺乏對土壤碳氮循環耦合機制的認識。該項研究是當前土壤科學的前沿領域。
  • 森林可降低土壤氮礦化速率
    日前,中科院武漢植物園在森林恢復對土壤氮循環的影響機制研究方面獲得進展,相關成果在《農業、生態系統和環境》上發表。
  • 地質地球所通過騰衝火山區的溫室氣體釋放揭示大陸俯衝帶深部碳...
    火山巖地球化學研究與地震層析成像研究表明,騰衝火山區具有印度大陸巖石圈俯衝的地球動力學背景,使其成為研究大陸俯衝帶火山區溫室氣體釋放通量與成因的理想地區。  在上述研究背景下,中國科學院地質與地球物理研究所新生代地質與環境研究室火山作用與環境演化學科組博士後張茂亮與導師郭正府等人合作,在騰衝火山區開展了火山區溫室氣體釋放通量的原位測量、溫泉氣體與土壤微滲漏氣體的地球化學研究工作,並獲得如下進展:  (1)利用密閉氣室法測量並估算了騰衝熱海公園地區的土壤微滲漏CO2
  • 全球變暖致森林土壤吸收溫室氣體能力下降
    新華社華盛頓8月6日電(記者周舟)中美兩國研究人員6日說,全球變暖導致森林土壤吸收主要溫室氣體之一甲烷的能力下降,這可能會加速提升大氣中的甲烷濃度,進而加劇全球變暖。四川農業大學和紐約市立大學研究人員在美國《國家科學院學報》上發表報告說,森林土壤可以通過土壤中的微生物吸收大氣中的甲烷,但他們發現全球多個地區森林土壤的甲烷吸收能力被高估,其中在森林土壤溼度增加的地區,甲烷吸收能力降低得最為明顯。甲烷是一種溫室氣體,其溫室效應比二氧化碳高出20多倍。
  • 【中國科學報】痕量溫室氣體釋放規律及影響研究獲進展
    為揭示黃河口潮灘N2O和CH4的釋放規律,評估河口氮輸入對其釋放的潛在影響及準確估算區域碳排放清單,中科院煙臺海岸帶研究所副研究員孫志高課題組對其進行了系統研究,相關成果近期發表在《光化層》和《植物與土壤》等期刊上。N2O和CH4是兩種重要的痕量溫室氣體,其在大氣中的濃度雖低於CO2,但增溫潛勢分別為CO2的298倍和25倍。
  • 版納植物園揭示熱帶森林土壤養分空間異質性對樹種多樣性的促進作用
    版納植物園揭示熱帶森林土壤養分空間異質性對樹種多樣性的促進作用 2016-12-05 西雙版納熱帶植物園 為了揭示西雙版納熱帶森林土壤養分空間異質性與物種多樣性的聯繫,中國科學院西雙版納熱帶植物園植物系統發育與保護生物學研究組博士研究生徐武美在李巧明及李捷兩位導師的指導下,通過與澳大利亞科廷大學高級講師何田華及中科院西雙版納熱帶雨林生態系統研究站的通力合作,對西雙版納熱帶森林關鍵養分元素氮、磷的空間異質性與樹種多樣性的關係進行了研究;並利用DNA
  • 武漢植物園在亞熱帶森林深層土壤碳、氮礦化關係研究中取得進展
    中國科學院武漢植物園助理研究員田秋香在研究員劉峰的指導下,對中亞熱帶(八大公山自然保護區)森林不同層次土壤進行培養實驗,分析不同溫度下土壤碳、氮礦化特徵及其相互間的關係,同時利用此外,微生物功能群落多樣性可影響土壤中有機碳、氮的礦化,但同時土壤中有機碳和氮的有效性的動態變化可進一步引起土壤中微生物功能群落的轉變。
  • 永久凍土融化釋放大量溫室氣體,對氣候的影響可以減弱嗎?
    科學家們意識到了這樣一個問題,泥炭地,包括大量的凍土,很容易受到溫度升高的影響受此影響,這將導致溫室氣體釋放量比之前估計的高30%~50%。永凍層(permafrost)又稱永久凍土或多年凍土層,是指持續多年凍結的土石層。可分為兩層,上層是冰融層,下層是永凍層。凍土層的厚度從高緯到低緯逐漸減薄,以至完全消失。
  • 武漢植物園在亞熱帶森林土壤激發效應和碳固持研究中取得進展
    土壤碳庫是陸地生態系統最大的碳庫之一,在全球碳循環及全球變化研究中起重要作用。外源碳輸入的改變(數量和質量)是當前全球變化過程的重要表現形式。外源碳輸入土壤後一方面可刺激土壤原有有機碳的礦化(激發效應),另一方面可被微生物固持形成新的土壤有機碳,從而影響土壤碳平衡過程。
  • 版納植物園揭示長期降雨減少對西雙版納熱帶雨林土壤呼吸的影響機制
    版納植物園揭示長期降雨減少對西雙版納熱帶雨林土壤呼吸的影響機制 2019-08-16 西雙版納熱帶植物園 【字體:大 中 小】
  • 水保所在氮沉降對全球土壤碳庫存及溫室氣體排放影響研究中取得進展
    ,發現氮沉降促進了農田和溼地土壤溫室氣體對全球變暖的作用,但氮沉降能夠增加森林和草地應對全球變暖的能力,定量估算出氮沉降對全球土壤的綜合增溫潛勢為10.20 Pg CO2yr-1,並且認為土壤碳庫和溫室氣體排放受氣候區域、植被類型和N沉降特徵的共同影響。
  • 科技|當心,你手中的塑膠袋在釋放溫室氣體
    圖片來源於網絡夏威夷大學的最新研究發現一個溫室氣體的隱藏來源,就是我們生活中常用的一次性塑膠袋在接觸到光照後,會釋放少量的乙烯和甲烷——兩種強效溫室氣體。甲烷是影響最大的一種溫室氣體,而乙烯則會導致大氣中一氧化碳的形成,繼而一氧化碳會轉變為二氧化碳。陽光會觸發塑料的分解並且釋放溫室氣體,一旦塑料開始分解溫室氣體,那麼陽光可能就不是必需的反應條件,也就是說塑料一旦開始釋放溫室氣體,那麼它將「夜以繼日」的釋放溫室氣體。
  • 企鵝、笑氣與溫室氣體
    來自丹麥哥本哈根大學和中國南京大學的研究人員,正在研究帝企鵝殖民地上樣帶冰川退縮和企鵝糞便對溫室氣體通量的綜合影響。研究人員發現,由於帝企鵝吃含氮氧化物的飲食,導致它們可以通過糞便釋放出大量的一氧化二氮(即笑氣),讓人哭笑不得的是,南極洲帝企鵝釋放大量的一氧化二氮,嚴重影響了長期被便便圍繞的研究人員的精神狀態。
  • 地震導致海底甲烷釋放 成溫室氣體自然源頭
    德國和瑞士一個科學家團隊的研究揭示,地震可以撕裂海底沉積物使儲藏的甲烷洩漏
  • 華南植物園在南亞熱帶森林土壤緩衝酸雨能力研究中取得進展
    酸沉降的增加能夠改變森林土壤養分平衡以及化學物質的淋溶動態,從而影響整個森林生態系統的功能。因此,具有較高酸緩衝能力的森林土壤將有利於整個森林生態系統的穩定。  中國科學院華南植物園生態系統生態學研究組博士研究生江軍在導師閆俊華的指導下,以南亞熱帶鼎湖山自然保護區三種不同的地帶性森林(馬尾松林、針闊葉混交林以及常綠闊葉林)土壤為研究對象,利用原狀土柱模擬酸沉降實驗,探究不同森林土壤的酸緩衝能力及相關機制。
  • 森林生態系統功能形成過程與機理
    中國網/中國發展門戶網訊 廣東省肇慶市境東北部的鼎湖山地處北回歸線附近,是中國第一個自然保護區(1956 年建立)所在地,也是唯一隸屬中科院的國家級自然保護區,保存有完好的南亞熱帶地帶性森林——南亞熱帶季風常綠闊葉林以及豐富的過渡植被類型,為森林生態系統演替過程與格局研究及退化生態系統恢復與重建參照提供了天然的理想研究基地,是北回歸線上當之無愧的「綠色明珠」。
  • 黃土臺塬不同林型土壤主要溫室氣體通量特徵
    農業部農業環境重點實驗室摘 要為研究純林、混交林土壤二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)排放特徵,有效評估不同林型組成所產生的溫室氣體差異。本文以黃土臺塬7 種典型純林及其混交林為研究對象,採用靜態箱-氣相色譜法,比較各林型土壤CO2、CH4 和N2O 的排放規律及其對環境因子的響應。