土壤不同粒级组分的温室气体(CO2、N2O、CH4)排放或吸收及其对温度变化的响应VIP免费

密级:博士学位论文土壤不同粒级组分的温室气体（CO2、N2O、CH4）排放/吸收及其对温度变化的响应作者姓名：丁凡指导教师:黄耀研究员中国科学院植物研究所学位类别:理学博士学科专业:生态学培养单位:中国科学院植物研究所2014年5月GreenhouseGas(CO2,N2OandCH4)Emission/UptakefromDifferentSoilParticleSizeFractionsandtheirResponsestoTemperatureChangeByFanDingADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofNaturalScienceInstituteofBotanyTheChineseAcademyofSciencesMay,2014关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院植物研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：植物研究所有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以提供目录检索以及公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：年月日经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名：学位论文作者签名：解密时间：年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下：内部5年（最长5年，可少于5年）秘密★10年（最长10年，可少于10年）机密★20年（最长20年，可少于20年）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日摘要资助项目：国家自然科学基金“农田土壤固碳潜力的计量研究”(编号:41075108)和国家重点基础研究发展计划“中国陆地生态系统碳源汇预测与碳汇潜力评估”(编号:2010CB950604)。I摘要最近一百多年，全球陆地和海洋表面平均温度上升了0.85°C，这被认为是大气中的温室气体（CO2、CH4、N2O等）浓度增加导致的。土壤，作为陆地生态系统最活跃的生命层，每年向（从）大气中排放（吸收）大量的CO2、N2O和CH4，在全球温室气体总通量中占有很大的比例。土壤排放（吸收）温室气体的主要过程是微生物主导的酶促反应，很可能会因温度升高而加快，向（从）大气中排放（吸收）更多的温度气体，从而导致地球温度进一步升高（降低）。因此，土壤温室气体排放（吸收）对气候变暖会如何响应成为了目前气候变化研究中的一个关键科学问题。土壤中不同粒级组分（砂粒级、粉粒级和黏粒级）代表着不同活性（稳定性）的碳（C）库，它们的温室气体排放/吸收对温度变化的响应可能不同，而可能导致不同质地土壤温室气体排放/吸收的温度响应存在差异。研究不同粒级组分的温室气体排放/吸收对温度变化的响应可以揭示土壤C库的活性和土壤质地是否影响土壤温室气体排放/吸收对气候变暖的响应。然而，目前关于土壤不同粒级组分的温室气体排放/吸收的研究较少，尤其是关于它们对温度变化响应的研究。本研究采集了草地、林地、农田（旱耕土、水稻土）土壤，其中农田土壤包括施化肥和施有机肥（或化肥-有机肥配施）处理，将土壤分成砂粒级（>50μm）、粉粒级（2~50μm）和黏粒级（<2μm）三种组分，在室内连续变温培养（从5°C逐步升高到30°C，再从30°C逐步降回到5°C，步幅为5°C），测定每个温度下它们的CO2、N2O和CH4排放/吸收速率。主要结果如下：（1）砂粒级中有机碳的周转速率快于粉粒级和黏粒级，但它们对温度的敏感性指数Q10却表现为：黏粒级>粉粒级>砂粒级。20°C培养温度下，砂粒级中有机碳的周转速率分别为粉粒级和黏粒级的1.8倍和2.1倍；而黏粒级中有机碳分解的Q10值分别比粉粒级和砂粒级高10%和15%。并且，有机碳分解的Q10与底物可分解性（substratedecomposability）成反比，表明土壤中惰性C库对气候变暖的响应要高于活性C库。土壤不同粒级组分的温室气体（CO2、N2O、CH4）排放/吸收及其对温度变化的响应II（2）土壤CO2、N2O排放的温度敏感性Q10均受温度、土壤质地和底物有效性（su...