地气系统碳氮交换 从实验到模型PDF电子书下载

第一章　绪论 1

第二章　地气系统碳氮交换研究概况 5

2.1　稻田生态系统CH4排放 5

2.1.1　大气CH4浓度、变化趋势及源汇分布 5

2.1.2　稻田CH4排放研究概况 7

2.1.3　稻田CH4排放过程和机理 7

2.1.4　稻田CH4排放的影响因素 10

2.2.1　大气N2O浓度、变化趋势及源汇分布 14

2.2　农田生态系统N2O排放 14

2.2.2　农业系统N循环和N2O排放 15

2.2.3　农田土壤N2O排放研究概况 18

2.2.4　农田N2O排放的影响因素 19

2.3　地气系统NOx交换 24

2.3.1　大气NOx的特征、作用及源汇 24

2.3.2　土壤-大气NOx交换研究概况 26

2.4　地气系统CO2交换 27

2.4.1　大气CO2浓度、变化趋势及其源汇分布 28

2.4.2　陆面碳循环研究概况 31

2.4.3　陆面碳循环研究的相关问题 32

2.5　陆地生态系统碳循环模型 42

2.5.1　陆地生态系统碳循环的基本过程 42

2.5.2　陆地生态系统碳循环模型研究概况 43

2.5.3　净初级生产力模型 45

2.5.4　土壤呼吸作用模型 46

参考文献 48

第三章　测定技术、方法和实验设计 71

3.1.1　仪器分析原理 72

3.1　CO2、CH4和N2O的仪器检测 72

3.1.2　基本性能测试 75

3.2　静态箱采样系统及工作原理 77

3.2.1　大田／盆栽试验气样采集 77

3.2.2　温室气体排放通量 80

3.3　大田试验设计 83

3.3.1　大田试验设计的一般原则 83

3.3.2　大田试验（南京点） 86

3.3.3　大田试验（无锡FACE试验点） 88

3.4.1　土壤理化特性与CH4、N2O排放 91

3.4　盆栽试验设计 91

3.4.2　土壤-作物系统CO2排放 93

3.5　培养实验设计 94

3.5.1　环境因子与农业土壤有机碳分解 94

3.5.2　植物残体化学组分与有机碳分解 95

3.5.3　外源碳氮施用与N2O排放 97

参考文献 98

第四章 稻田CH4排放 102

4.1　水稻物质生产与CH4排放 103

4.1.1　水稻群体物质生产水平与CH4季节性排放总量 103

4.1.2　水稻干物质积累与CH4日排放通量 105

4.2　土壤温度与CH4排放 107

4.2.1　南京和德克萨斯州（美国）观测试验 108

4.2.2　土壤温度与稻田CH4排放的季节性变化 108

4.3　土壤理化特性与CH4排放 111

4.3.1　不同土壤的CH4排放 112

4.3.2　影响CH4排放的土壤因子 114

4.4.1　不同水分管理方式下秸秆施用对CH4排放的影响 122

4.4　农业管理措施对CH4排放的影响 122

4.4.2　有机肥料类型对CH4排放的影响 124

4.5　大气CO2浓度升高对CH4排放的影响 125

参考文献 126

第五章　农田N2O排放 130

5.1　水热条件与麦田N2O排放 130

5.1.1　降水对麦田N2O排放的影响 131

5.1.2　土壤温度和湿度对麦田N2O排放的影响 132

5.2.1　不同土壤的N2O排放 135

5.2　土壤理化特性与麦田N2O排放 135

5.2.2　影响N2O排放的土壤因子 136

5.3　外源碳氮施用与土壤N2O排放 138

5.3.1　植物残体和尿素施用对N2O排放的影响 138

5.3.2　N2O排放与植物残体的C/N比 140

5.3.3　N2O排放与土壤DOC含量及植物残体C/N比 142

5.3.4　N2O排放系数与植物残体C/N比 144

5.4　农业管理措施对N2O排放的影响 145

5.4.1　稻田灌溉方式和有机肥施用对稻麦轮作系统N2O排放的影响 145

5.4.2　种植密度对麦田N2O排放的影响 149

5.4.3　酶抑制剂施用与土壤植物系统中N2O排放 151

5.5　大气CO2浓度升高对稻田N2O排放的影响 157

参考文献 158

第六章　农田-大气NOx交换 163

6.1　稻麦轮作系统的NO排放 163

6.1.1　NO排放的日变化 163

6.1.2　NO排放的季节变化 166

6.2.1　土壤温度与NO排放日变化 168

6.2　NO排放的温度效应 168

6.2.2　土壤温度与NO排放季节变化 169

6.2.3　土壤水分对NO排放温度效应的影响 170

6.2.4　氮肥施用对NO排放温度效应的影响 172

6.3　NO排放的日变化及季节变化模拟 173

6.3.1　NO排放过程的表观活化能 173

6.3.2　NO排放的日变化及季节变化模拟 174

6.4　大气CO2浓度升高对麦田NOx排放的影响 175

参考文献 176

7.1.1　土壤质地对有机碳分解的影响 179

第七章 农田CO2排放和地气碳交换 179

7.1　土壤特性、水热条件与有机碳矿化 179

7.1.2　温度对有机碳分解的影响 180

7.1.3　水分对有机碳分解的影响 182

7.2　植物残体化学组分与有机碳矿化 184

7.2.1　不同植物残体矿化的动力学特征 184

7.2.2　植物残体化学组分对有机碳分解的影响 187

7.3　土壤-作物系统CO2排放 189

7.3.1　土壤-作物系统的呼吸作用 189

7.3.2　植株氮含量与作物呼吸 190

7.3.3　根的生长与土壤呼吸 192

7.3.4　稻田土壤CO2排放 193

7.4　大气CO2浓度升高对地气CO2交换的影响 195

7.4.1　稻田-大气CO2交换 195

7.4.2　麦田土壤CO2气体浓度廓线 197

参考文献 199

8.1　农田土壤有机碳动态模型的建立 202

8.1.1　基本假设与概念性模型 202

第八章　农田土壤有机碳动态模型 202

8.1.2　模型结构与参数 203

8.2　农田土壤有机碳动态模型的验证 204

8.2.1　资料来源 204

8.2.2　模型验证 206

8.3　基于模型与GIS的农田土壤有机碳研究 209

8.3.1　基础数据及应用软件 209

8.3.2　江苏省2000年土壤有机质含量估计 210

8.3.3　江苏省2010年土壤有机质含量预测 212

参考文献 213

第九章　陆地生态系统碳通量模型 215

9.1　陆地生态系统碳通量模型的建立 216

9.1.1　平均土壤呼吸速率和土壤碳密度模型 216

9.1.2　碳通量模型 218

9.2　平均土壤呼吸速率和土壤碳密度的估算 219

9.2.1　平均土壤呼吸速率 219

9.2.2　土壤碳密度 220

9.3　地-气间碳通量对近百年气候变化的响应 222

9.3.1　近百年来气候变化的主要特征 223

9.3.2　陆地生态系统碳通量变化 224

9.4　地-气间碳通量对未来气候变化的响应 229

9.4.1　未来气候变化的GCM模拟 229

9.4.2　未来全球碳通量模拟 230

9.4.3　降水变化对全球陆地碳通量的影响：敏感性分析 231

9.4.4　气候变化对全球陆地碳通量影响的不确定性 232

参考文献 233

10.1　氮循环模型 236

10.1.1　概念性模型 236

第十章　氮循环模型及亚洲氮收支 236

10.1.2　模型输入数据来源 237

10.2　亚洲氮循环速率的估算 238

10.2.1　自然源产生的活性氮（Nr）及其归宿 239

10.2.2　人为源Nr 240

10.2.3　人为源Nr的归宿 242

10.2.4　Nr在环境中富集及产生富集效应的根源 246

10.3　解决亚洲地区环境Nr富集问题的可能途径 249

参考文献 250

结语 253