农田CO2通量研究的实验与方法
土壤呼吸碳通量数据换算
土壤呼吸碳通量数据换算摘要：1.土壤呼吸碳通量的定义和意义2.土壤呼吸碳通量的测量方法3.土壤呼吸碳通量数据的换算方法4.土壤呼吸碳通量数据在生态系统研究中的应用正文：土壤呼吸碳通量是指土壤中微生物分解有机物质时释放的二氧化碳量，它是生态系统碳循环过程中的重要组成部分。
测量土壤呼吸碳通量，可以了解土壤微生物的活性和土壤有机质的分解速率，为研究土壤生态系统的碳平衡提供数据支持。
土壤呼吸碳通量的测量方法主要有两种：一种是使用土壤呼吸测定仪进行现场测量，另一种是采集土壤样品，然后在实验室中进行测定。
现场测量法可以实时监测土壤呼吸碳通量，但受环境因素影响较大；实验室测定法则可以获得更为准确的数据，但需要破坏土壤结构，对土壤产生一定影响。
土壤呼吸碳通量数据的换算方法通常是将测定得到的二氧化碳量转换为碳量。
具体的换算公式为：碳通量（g/m·d）=二氧化碳通量（μmol/m·s）×44/2。
其中，44为二氧化碳的摩尔质量，2为二氧化碳的摩尔数与碳的摩尔数的比值。
通过这个公式，可以将测定得到的二氧化碳量转换为碳量，从而更直观地了解土壤呼吸碳通量的大小。
土壤呼吸碳通量数据在生态系统研究中有广泛的应用。
首先，通过比较不同地区、不同类型土壤的呼吸碳通量，可以了解土壤有机质的分解速率和土壤微生物的活性，为研究土壤形成和演化提供数据支持。
其次，通过分析土壤呼吸碳通量的时空变化规律，可以了解生态系统的碳平衡状况，为研究全球变化提供数据支持。
最后，通过比较不同生态系统治理措施下的土壤呼吸碳通量变化，可以为生态系统修复和保护提供依据。
总之，土壤呼吸碳通量数据是研究土壤生态系统碳循环过程的重要指标，对了解土壤微生物活性、土壤有机质分解速率以及生态系统的碳平衡状况具有重要意义。
土壤碳通量测定标准
土壤碳通量测定标准一、测定原理土壤碳通量测定是通过测量土壤中二氧化碳的排放量来估算土壤呼吸速率的方法。
土壤呼吸是土壤释放二氧化碳的过程，主要由土壤微生物的呼吸作用和根系的代谢活动产生。
通过测定土壤中二氧化碳的通量，可以了解土壤中有机碳的分解速率和微生物活性。
二、采样方法在测定土壤碳通量之前，需要选择具有代表性的采样点，并确保采样点的环境条件相似。
采样深度可根据研究目的和土壤类型而定，一般选择0-20cm 的表层土壤。
在采样过程中，应保持土壤的原状，避免扰动和破坏。
采样后应及时进行测定，以免影响测定结果。
三、样品处理在测定之前，需要对采集的样品进行处理。
将样品分成若干份，每份约50g左右。
对于每份样品，需要将其中的石块、根系等杂质去除，并尽量保持土壤的原状。
处理后的样品应及时进行测定。
四、测定步骤1.将处理后的样品放入测量容器中，容器应具有良好的气密性。
2.将容器放置在二氧化碳通量测量设备上，并确保容器与设备紧密连接。
3.启动测量设备，开始测量二氧化碳通量。
测量时间可根据研究目的而定，一般以30分钟以上为宜。
4.在测量过程中，需要保持环境的恒定温度和湿度，以减小误差。
5.测量结束后，将数据记录下来，并进行分析和处理。
五、数据处理数据处理是测定过程中非常重要的一环。
需要对测量的数据进行整理、分析和转换，以得出土壤呼吸速率和有机碳的分解速率等指标。
数据处理可以采用专业的软件或Excel等办公软件进行。
六、准确度与误差土壤碳通量测定的准确度与误差主要受到测量设备、环境条件、样品处理等因素的影响。
为了减小误差和提高准确度，需要采用高精度的测量设备，严格控制环境条件，规范样品处理操作等。
此外，需要对数据进行合理的分析和处理，以减小误差和异常值的影响。
七、测量范围土壤碳通量测定的测量范围可以根据实际情况而定，一般以测量土壤中二氧化碳的排放量为指标。
测量的范围可以从几个微摩尔/平方米·秒到几百微摩尔/平方米·秒不等。
水稻二氧化碳的测定
水稻二氧化碳的测定
水稻是我国的主要粮食作物之一，其生长过程中需要充足的二氧化碳供应。
因此，对水稻二氧化碳的测定具有重要的意义。
二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，是地球大气中的重要组成部分之一。
在水稻生长过程中，二氧化碳是进行光合作用的重要原料之一，能够促进水稻的生长和发育。
因此，对水稻二氧化碳的测定是非常必要的。
常用的水稻二氧化碳测定方法有两种：一种是通过测定水稻叶片中的二氧化碳浓度来判断水稻的二氧化碳吸收情况；另一种是通过测定水稻根系中的二氧化碳浓度来判断水稻的二氧化碳吸收情况。
对于第一种方法，可以采用红外线二氧化碳分析仪进行测定。
该仪器可以通过红外线的吸收特性来测定样品中的二氧化碳浓度，从而判断水稻叶片中的二氧化碳吸收情况。
同时，该仪器还可以测定其他气体成分，如氧气、氮气等。
对于第二种方法，可以采用气体色谱仪进行测定。
该仪器可以将样品中的气体分离出来，并通过检测器来测定各种气体的浓度。
通过测定水稻根系中的二氧化碳浓度，可以判断水稻的二氧化碳吸收情况。
水稻二氧化碳的测定对于了解水稻的生长情况和优化水稻种植管理具有重要的意义。
通过采用合适的测定方法，可以更加准确地判断
水稻的二氧化碳吸收情况，从而为水稻的生长和发展提供更好的保障。
林木非同化器官co2通量的测定方法及对结果的影响
林木非同化器官co2通量的测定方法及对结果的影响林木非同化器官CO2通量的测定方法：
1. 稳定同位素法：通过测量植物生长的稳定同位素（如13C）的比例变化，推算出CO2的通量。
2. 气体交换法：利用植物与环境之间的CO2交换来测量CO2的通量，需要对环境气体进行准确的测量。
3. 净光合速率法：通过测量植物在不同光照水平下的净光合速率来计算CO2的通量。
对结果的影响：
1. 生长状态：植物的生长状态会影响其CO2通量的测定结果，例如在不同生长期和植株大小下，CO2通量会出现差异。
2. 环境因素：环境因素如温度、湿度、光照强度等因素也会影响CO2通量的测定结果。
3. 测量方法：不同的测量方法会对CO2通量的测定结果产生影响，因此需要选择合适的测量方法进行研究。
4. 实验设计：实验设计合理与否也会影响CO2通量的测定结果，例如实验间的对比及对照组的设置等。
玉米农田生态系统C02通量的动态变化
ＬＡＮ Ｔ ｏ Ｌ ｏｇｐｎ ， Ｈａｇ ｅ ａ． ｎ ｍ ｃ ｆ ａｂｎｄｏｉｅｆ ｘｉ ａｍａｚ ｇｏｃ ｓｓ ｍ［ ］ Ｊｕｎｌ ｆＭｅｅｒｌｇ Ｉ Ｇ ａ ， Ｉ ｎ —ｉｇ ＷＵ ｎ ，ｔ １Ｄｙ ａ ｉｓｏ ｒｏ ｉ ｄ ｕ ｉｅａｒｅｏｙｔ Ｊ ．ｏ ｒａ ｏ ｔｏｏｏ ｙ Ｒ ｃ ｘ ｌ ｎ ｅ
关键词 ： 玉米农 田； 涡度相 关 ； Ｏ Ｃ 通量 ； 态变化 动 中 图分类号 ：１２ ５ ￥ ６ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：６ ３— ０ Ｘ（０ ２ ０ １７ ５ ３ ２ １ ）３—０４ ０ ０ ９— ５
引 言
面与 大气 的碳 交 换 研 究 ， 于 区域 碳 收支 总 量 的估 对
最大值 范围为 ００ ． ７～一 ． ３ｍｇ ｍ－ ｓ 。玉米农 田生长季生态 系统净碳 交换 日累积 （ Ｅ 为 一 ５ ． ・ ０ ２ ・ ２ ＿ ； Ｎ Ｅ） ６ ２ ８ｇ ｍ～， 非生长 季 Ｎ Ｅ Ｅ 为 ４ ９ ８ｇ ｍ～，０ ８年碳收 支 一１３ ０ｇ ｍ～， 现为碳 汇。 ９ ． ・ ２０ ５ ． ・ 表
月 ） 非生长季 Ｃ 通量动 态变化 。结果表 明 ： 及 Ｏ： 玉米农 田生态 系统的非 生长季 日动 态趋势不 明显 ； 生长 季 日动 态明显 ， 明显 呈
的 ｕ型 曲线 ， Ｏ２ Ｃ 通量最大值 出现在 １ ：０， 一１ １ ・ ２ ～； 同物候期的 日动 态呈现 ｕ 型曲线 ， ２０ 为 ． ９ｍｇ ｍ－ ｓ 不 各发 育期 Ｃ ２通量 日 Ｏ
计 以及 区域天气气候预测都具有重要意义。本文基
碳 循 环是 生态 系 统最 重 要 的 物 质 能量 循 环 过 程 于辽 宁锦 州农 田生 态 系 统 野 外 观 测 ２０ ０８年 的 涡 相 之一 … ， 田是 陆地 生 态 系 统 碳 循 环 的重 要 组 成 部 关 系统 观测 资 料 ， 析 东 北 雨 养 玉 米 农 田生 态 系 统 农 分 分 【 。对农 田生 态 系 统 碳 收 支 的 深 入 了解 ， 完 整 Ｃ ２ ］ 是 Ｏ 通量变化特征 ， 定量 阐述 了玉米作物发育期 的 探讨 整个 陆地 生 态 系统 功 能 必不 可 少 的 内容 。农 田 碳 通 量变化 特 征 ， 为 进 一 步 定 量 研 究 区域 碳循 环 可 是人 类活 动 干 预 程 度 较 高 的 生 态 系 统 ， 田生 态 系 及粮食安全应对气候变化 的技术提供科学依据。 农 统对 区域 的 碳 收 支 有 着 举 足 轻 重 的 影 响 ， 其 在 中 尤 高纬 度地 区 。
华北平原农田尺度和个体尺度上水、热及CO2通量的研究
华北平原农田尺度和个体尺度上水、热及CO2通量的研究华北平原位于中国华北地区，是我国重要的农业和粮食生产基地之一。
随着农业现代化的推进，农田的水、热和二氧化碳（CO2）通量对于农业生产和环境效应的研究日益受到关注。
本文将从华北平原农田的尺度以及个体尺度上分析水、热和CO2通量的研究成果。
首先，从华北平原农田尺度上来看，水、热和CO2通量的研究主要集中在农田的不同生长期和不同农作物上。
农田水、热和CO2通量的变化与农作物的生长有密切的关系。
一般而言，农田的水、热和CO2通量在不同生长期会出现显著的差异。
例如，在农田的播种期，土壤湿度较低，作物对土壤中的水分需求较大，因此土壤蒸发的水通量较大。
而随着农作物的生长，作物的冠层越来越密集，土壤湿度逐渐增加，土壤蒸发的水通量逐渐减小。
此外，农田的水、热和CO2通量还受到气象因素的影响。
如降雨量的变化会直接影响土壤水分的供应，进而影响土壤蒸发的水通量。
同时，气温的变化也会对农田的蒸发和腾发过程产生影响。
其次，从华北平原农田的个体尺度上来看，水、热和CO2通量的研究更关注于不同类型的农田个体之间的差异。
农田个体的差异主要体现在土壤类型、植被类型和管理措施等方面。
例如，不同土壤类型对水、热和CO2通量的影响是不同的。
比如，沙质土壤具有较强的通气性，水分蒸发较快；而粘质土壤则具有较强的含水保持能力，水分蒸发相对较慢。
这些差异会直接影响土壤的水通量。
农田的植被类型和管理措施也会对水、热和CO2通量产生影响。
例如，农田中的农作物类型和种植密度会直接影响蒸腾通量。
而农田的耕作方式和灌溉制度也会对土壤水分和土壤CO2通量产生影响。
总之，在华北平原农田尺度和个体尺度上，水、热和CO2通量的研究都具有重要意义。
通过对这些通量的研究，可以更好地了解农田生态系统的运行机制，为农业生产提供科学依据，同时也有助于优化农田的管理措施，提高农业生产的效益。
因此，未来需要进一步加强对华北平原农田水、热和CO2通量的研究，以促进农田生态环境的可持续发展综上所述，华北平原农田的水、热和CO2通量研究对于了解农田生态系统的运行机制、优化农田管理措施以及提高农业生产效益具有重要意义。
应用浓度梯度法估算农田和草地土壤地表CO_2通量
应用浓度梯度法估算农田和草地土壤地表CO_2通量土壤地表CO2通量是陆地碳循环中的一个重要组成部分,并且对气候变化有显著的影响,所以受到许多研究者的关注。
浓度梯度法基于气体扩散原理,通过测定土壤CO2浓度和气体扩散系数,计算得到土壤cO2通量。
而地表以下CO2通量估算的准确性与土壤气体扩散系数有直接的关系,进而影响土壤地表CO2通量估算的准确性。
另外,现有的“近地表通量相等法”和“通量线性外推法”在估算土壤地表CO2通量时,分别假设土壤剖面CO2产生速率为零和常数。
当土壤剖面CO2产生速率与假设情况不符时,可能会导致土壤地表CO2通量估算的不准确。
本研究通过比较装置实测和模型模拟气体扩散系数,说明模型模拟会造成CO2通量计算的不准确。
对位于中国农业大学上庄试验站的农田和河北沽源试验站的草地分别开展实验,并估算农田和草地土壤的地表CO2通量,主要研究结论如下：(1)设计了气体扩散装置,并测定气体扩散系数(Ds)。
试验结果显示,该装置由漏气造成的相对气体扩散系数(Dleak/D0)误差值为6×1O4,远远小于实测值,保证了数据的可靠性。
2-3 mm石英砂充气孔隙度(ε)为0.42 cm3 cm-3时相对气体扩散系数(Ds/DD)为0.25,0.15-0.5 mm粒径石英砂在ε为0.38和0.40 cm3 cm-3时的Ds/Do值分别为0.20和0.21,与Currie和Hamamoto等的实验结果相近。
说明该气体扩散装置的测定结果准确可靠。
(2)在三种土壤上评价了不同气体扩散系数模型的表现。
结果表明：不存在普遍适用的扩散系数模型。
Marshall(1959)模型对风干石英砂的相对气体扩散系数模拟最准确,WLR-Marshall(1959)模型对装填石英砂和砂质壤土的模拟值最准确,而对砂质壤土的相对扩散系数模拟最准确的是Buckingham(1904)模型。
在冬小麦生长季(DOY 94-181)的监测期间内,WLR-Marshall (1959)模型对2.5 cm和7.5 cm处的CO2通量分别累积高估6.6和4.2 mol m-2,而对12.5 cm处的CO2通量,WLR-Marshall(1959)模型累积低估1.7 mol m-2。
农田CO2通量研究的实验与方法
农田CO2通量研究的实验与方法摘要由于人类的活动而引发的“温室效应”已成为影响全球气候变化的一个重要而不可浓度将比工业化前增加一倍，而农业生忽视的因素，估计到21世纪中叶，大气中的CO2产活动已成为加速全球变暖不容忽视的人类活动之一，因此农业碳循环的研究必须得到了发展和重视。
因此在此基础上进行科学的农田CO2通量研究就显得十分重要。
因此，在这里本文将对农田CO通量研究的实验与方法进行详细的介绍。
2通量，研究方法关键词：农田生态系统，CO21 农田CO2通量的研究现状在现阶段，农田CO2通量的研究属于热门学科，各位学者对此关注都较大。
这种现在是现实需要的体现。
因为当今社会，人们对环保与温室效应等这些当前热门话题都非常关注。
因此，谁能更好地研究这一领域才更有可能对社会做出贡献。
在过去的30年间农业管理以及杂交育种取得了显著的进步，许多农田管理措的施用使得农田产量增大。
但是它却不能使净生态系统交换量(NEE)达到最优。
Suyker认为生长季节灌溉可以增加生物量的累积，但是也会使微生物和根呼吸有变大的趋势[1]。
根据现有的资料，可以推测目前所排放的CO2有约25%来自土地利用的变化。
由于90年代初全球土地面积近乎40%转化为耕地或永久牧场，从而导致生态系统的退化，使其CO2的排放大幅度减弱，而土壤呼吸作用排放的CO2却在增加，成为了新的CO2的排放源。
农田生态系统是碳循环的一个重要组成部分，李克让[2]等对中国主要农作物类型变化CO2引起的净排放进行了较为系统的论述。
但相对于森林生态系统来说[3~5]，Baldocch 发现在通量观测网络中对农田生态系统CO2通量研究相对较少，通常对农田的CO2通量测定是在有作物的季节测定，在休闲时期CO2的排放观测较少[6]。
现对这一现实，现阶段可行的温室气体减源增汇的农业对策主要包括3个方面：减少化肥用量、增加有机肥；作物品种的选育与推广；退耕还林还草和农业新技术推广。
农田生态系统CO_(2)通量影响因素分析
2021年第3期现代农村科技资源与环境农田生态系统CO2通量影响因素分析孙大川(唐山市农业科学研究院河北唐山063000)摘要：农田生态系统的碳源在全球碳循环中占有重要的地位，笔者对农田生态系统碳平衡的影响因素进行了综述，并对以后农田生态系统CO2通量的研究工作做了进一步的展望。
关键词：农田生态系统；CO2通量；影响因素；研究展望呼吸是生态系统碳循环的重要环节，生态系统呼吸释放的CO2是区域碳收支的重要部分，能显著影响生态系统的碳平衡[1~3]。
植被与大气间CO2净交换及其对环境变化的影响正是全球CO2变化的研究热点。
本文就农田生态系统的CO2循环及其影响因素进行了论述，并提岀下一步有待解决的问题。
1非生物因素1.1大气温度。
大气温度的变化能够改变土壤水分含量及土壤氮素的矿化速率，进而对土壤呼吸产生一定的影响，进一步影响整个农田生态系统CO2通量的变化。
1.2土壤水分。
在农田生态系统中，土壤水分能够通过影响作物根系分布状况、根系呼吸、土壤微生物组成、土壤通透性等，从而影响土壤的呼吸，进而影响到整个农田生态系统的CO2通量变化[4]。
1.3光照。
光照是植物进行光合作用的主要限制因子，而光合作用是植物吸收CO2释放O2的主要手段,因此光照对调节农田生态系统CO2循环具有极其重要的意义。
1.4干旱化。
己有研究表明，降水的减少和气温的升高是干旱化的客观表征。
并且干旱化对于农田生态系统的碳收支有着较大的影响，但有关干旱化对农田生态系统碳循环影响的研究还比较少。
2生物因素2.1光合作用。
植物的光合作用对农田生态系统的CO2循环具有较大的驱动作用，并且能够促进植物的根系以及根际微生物活动。
2.2凋落物。
凋落物层作为生态系统中独特的层次结构，对生态系统土壤和植被的呼吸作用都有一定的塑造作用。
己有相关研究表明，凋落物的蓄积会导致土壤呼吸排放岀的CO2量增加，最终引起农田生态系统CO2排放通量的改变，这一点己逐渐引起了人们的普遍关注。
农田N2O通量测定方法分析
第9卷第2期2002年4月地学前缘 中国地质大学 北京Eart h S cience F rontiers Chi na Uni versit y of G eosciences B ei i n gV o1.9No.2A p r .2002农田N 2O 通量测定方法分析李俊!于沪宁!于强!谢贤群中国科学院地理科学与资源研究所 北京100101摘要!采用空气动力学方法 波文比 能量平衡法及密闭箱法结合气相色谱分析对农田N 2O 通量进行了测定 在夏天和秋天观测前的1 2周 148和109k g N h m -2肥料被分别施入夏玉米田和冬小麦田 实验表明 空气动力学法与波文比 能量平衡法测定的N 2O 通量在冬小麦田较为接近 在夏玉米田则相差较大 夏玉米冠层上方温湿梯度的细微变化可导致能量平衡法计算的N 2O 通量发生较大离散 从而与空气动力学法的计算结果产生较大偏差 观测期间 微气象法和密闭箱法测定的农田N 2O 日平均通量在夏玉米田分别为18 37和8 5n g N m -2 s -1 在冬小麦田分别为43 21和6 1n g N m -2 s -1 微气象法测定的农田N 2O 通量高于密闭箱法的观测值 由此推测作物冠层可释放N 2O 其机制可能是土壤中生成的N 2O 被作物的蒸腾液流输送到大气中 微气象法和密闭箱法测定的N 2O 通量间的差异在冬小麦田大于夏玉米田 表明冬小麦释放N 2O 的量大于夏玉米 这可能是冬小麦根系分布较夏玉米深的缘故 采用密闭箱法观测时 箱内气温发生变化 半小时内最高可增加10 因地温变化小 其对土壤中N 2O 的生成并无显著影响 由于密闭箱法观测忽略或低估了植物释放的N 2O 且箱内的边界层阻力可能高于箱外 其测定的地表N 2O 通量偏小关键词!N 2O 通量 空气动力学方法 波文比 能量平衡法 密闭箱法 冬小麦 夏玉米 边界层阻力中图分类号!P402 S 15文献标识码!A 文章编号!10052321 2002 02037709收稿日期!20011206 修订日期!20011211基金项目!国家自然科学基金资助项目 49671018 中国科学院地理科学与资源研究所资助项目 CX I OG -C 00-03 德国马普大气化学研究所资助项目作者简介!李俊 1969 男 硕士 副研究员 主要从事农田生态与温室气体方面的研究0引言氧化亚氮 N 2O 由于它对平流层O 3的破坏作用及其对温室效应的贡献 越来越引起人们的关注 现今大气中N 2O 的浓度为320nL L 并以每年大约0.25%的速率增长 大气中的N 2O 主要来自土壤中微生物的硝化 反硝化作用 此外海洋 工业生产 生物质燃烧和反刍动物也是N 2O 的源 N 2O 的汇主要是在于平流层的光解作用 在全球大气N 2O 平衡的研究中 估算的N 2O 源不足以解释大气中N 2O 浓度的持续增加 其间相差1.5T g N a -1 1约占已知N 2O 源的1 10 这表明还有些N 2O 源未被发现 或者是对已知源的强度估计过低了 尽管如此 可以肯定的是 大气中N 2O 浓度的增加是人类活动导致其源大于汇的结果 为了用有限的农业土地生产更多的食物 不可避免地导致氮肥的大量施用 这使得耕作土壤成为N 2O 最大的人为源 确定农业活动对大气N 2O 的贡献显得至关重要以往对地表N 2O 通量的测定几乎都采用密闭箱法 密闭箱法简单易行 非常适合于不同作物品种 不同施肥灌溉处理的田间小区观测 并且 密闭箱法 气相色谱法自动观测系统已成功地实现了全天候连续观测 这是目前评价N 2O 通量时间变异性的最有效的观测方法 2不过 由于密闭箱对测量环境会产生人为影响 它所测出的N 2O 通量可能比未覆盖箱子的同一块地的N 2O 通量偏小 3此外土壤排放N 2O 高度的时空变异性也限制了其测定结果的代表性受仪器测量精度的限制 以往尝试用微气象法测定地表N 2O 通量 结果并不理想 4 5近十年来随着气相色谱仪 GC 分析精度的提高 特别是一些精度更高 响应速度更快的分析仪器 如可调二极管378李俊于沪宁于强等地学前缘（E art h S cience F rontiers）2002，9（2）激光痕量气体分析系统TDLAS傅利叶变换红外分析仪FT I R的出现涡度相关法空气动力学技术和波文比能量平衡法等微气象学方法被成功应用于地表N2O 通量的观测中612与此同时不同观测方法和仪器间的对比实验也在草地和农田展开1216王庚辰17对各种微气象法及箱法在陆地生态系统温室气体通量观测中的应用作了较为全面的评价本文在前人工作的基础上采用空气动力学技术波文比能量平衡法及密闭箱法结合气相色谱分析对农田N2O 通量进行了测定并分析了不同方法间观测结果差异的原因1实验条件与方法1.1实验地点概况实验在中国科学院栾城农业生态系统试验站37 53'N114 41'E海拔50.1m进行该站位于太行山前平原属暖温带半湿润季风气候试验地为大片均匀的冬小麦夏玉米轮作田面积20h m2土壤为轻壤土属褐土类灰黄土种土壤有机质含量为1213g k g全氮量为0.78g k g p H8.5 1995年7月21日在夏玉米田施尿素148k g Nh m-2施肥后第二天灌水60mm同年10月2日在冬小麦田施尿素磷酸二铵109k g Nh m-2底肥翻入土中1.2实验方法在同一地块同时采用密闭箱法和微气象法测定N2O通量1.2.1密闭箱法观测观测箱由有机玻璃制成外贴蓝色半透明塑料膜长宽高为52.5c m>47.5c m>30c m底面积0.25m2壁厚0.8c m由德国马普大气化学所提供在玉米田行距60c m箱子扣在玉米行间的土壤上在冬小麦苗期田间行距只有1520c m拔去麦苗箱子只罩住土壤当冬小麦长高后换成透明聚乙烯塑料薄膜制成的观测箱大小为48.5c m >47.5c m>74c m底面积0.23m2观测时箱壁插入土壤78c m将土壤和冬小麦一起罩在里面箱盖上插有水银温度计箱内正中置一微型电扇直径6c m功率12W距地表15c m观测时风扇转动将箱内空气搅拌均匀白天每2h观测1次晚上每4h观测1次分别在盖箱后0102030m i n 用微型气泵德国制造抽取箱内空气到1L镀铝薄膜软袋内同时读取箱内气温用地温表测定0 20c m处的土壤温度气压由气象站内的水银气压表测定1.2.2微气象梯度观测小气候梯度观测和气体采样架位于大片均匀农田的中心温湿梯度的测定采用中国科学院地理研究所研制的波文比观测系统净辐射由澳大利亚CN-1型辐射平衡表测定温湿风观测高度在夏玉米田为作物冠层上方0.5m和1.6m在冬小麦田为作物冠层上方0.5m和2m辐射观测高度为冠层上方1.5m在观测架附近株间和行间土表下2c m处各埋一块土壤热流板测定土壤热通量上述仪器均与澳大利亚DT100型数据采集器相连数据实现昼夜连续自动采集每隔15s测量一次每5 m i n输出一组平均值所有仪器均经严格的标定对温湿度传感器还定期进行平行比较以确保数据的可靠性在野外条件下温度传感器的精度可达0.05数字式三杯风速表的启动风速为0.25m s-1精度为0.1m s-1观测期间风浪区的长度在200m以上较好地满足了微气象梯度观测的要求气体样品白天每隔2h采集一次夜间每隔4h 采集一次由双通道微型气泵德国制造将两个高度上的空气抽入镀铝膜软袋内用流量计控制气流速度观测期间定期查气路以保证其气密性1.2.3气相色谱分析采集到的气体样品被很快送入实验室由HP5890增强型气相色谱仪测定样品中的N2O浓度该仪器配备63N-ECD检测器不锈钢柱为18英寸>6英尺内装p ora p ak;80100目A r-5%CH4作载气柱温90检测器温度330标准气体N2O浓度为315nL L由德国马普大气化学所提供稀释气体为人造合成空气在250 1000nL L的N2O浓度范围内仪器具有良好的线性气相色谱分析采用外标法样品中的N2O浓度至少重复测定两次之前之后各测一次标准气体中的N2O浓度N2O浓度的分析误差为标准气体和气体样品两者分析误差之和采用微气象法测定N2O通量时如两高度间的N2O浓度差大于二者N2O浓度分析误差之和则视为有效浓度差反之则浓度差近似为0无法测出N2O通量李俊 于沪宁 于强 等/地学前缘（E art h S cience F rontiers ）2002，9（2）3791.3通量计算方法1.3.1密闭箱法密闭箱法测定土壤N 2O 通量的计算公式如下:F c =h c C I-C 0I(1>其中F c 为箱法测定的N 2O 通量(g -m -2-s -1>;h c 为箱子高度(m > 为N 2O 的质量密度(g -m -3> C 0和C I 分别是覆盖时间为0与I 时的箱内N 2O 浓度(nL /L >现行的通量计算方法是采用公式(1> 通过箱内N 2O 浓度线性变化以确定其通量 由于N 2O 的质量密度 实际上是随温度和气压的变化而变化的 所以须用理想气体状态方程对(1>式加以修正 18 19I 得到下列公式:F c =h cM 1p a C RT c a I(2>其中p 为气压(Pa > T c 为箱内气温(K > R 为普适气体常数(8.3144Pa -m 3-m o1-1-K -1> M 1为N 2O 的摩尔质量(44.016g -m o1-1> C 为箱内N 2O 浓度(nL /L > I 为扣箱后时间(s > 1.3.2空气动力学方法在近地层大气中 能量.物质的输送受风速.温度和气体浓度等的垂直梯度大小的制约 根据空气动力学理论 在近地层空气动力学粗糙表面上 N 2O 通量(F a >可由下式计算 6 20I:F a =- a a 2(Z - >2a a Z a C 1a Z a 1a m( m 1>-1(3>其中 a 是空气密度(g -m -3> a 是卡曼常数(0.42> Z 是观测高度(m > 是零平面位移(m > C 1为N 2O 的质量混合比(n g /g > a m .a 1分别是动量和N 2O 交换系数; m 和 1分别为动量和N 2O 交换的稳定度订正函数 稳定度订正函数的计算采用P r uitt 等 21I的模式: 1= m =(1-16R i >-13当R i ＜0 1= m =(1 16Ri >13当R i ＞：’L 0(4>在近地层中 理查逊数R i 被定义为:R i =g a a Z (a a Z>-2(5>其中 为位温(K > g 为重力加速度1.3.3波文比/能量平衡法波文比/能量平衡法作为一种成熟的微气象方法被广泛应用于水.热通量及CO 2等气体通量的测定 近年来它又被用于地表N 2O 通量的实验观测中 10 11I D en m ead 22I 根据能量平衡原理和近地层相似理论得到地表N 2O 通量(F b >的计算公式:F b =R 1-G C p ( 1>a C 1a T e(6>式中R 1是净辐射(W -m -2> G 是土壤热通量(W -m -2> C p 是定压比热 是水汽平均密度与干空气平均密度之比 T e 为有效温度(K > 可由下式计算:T e =C p W 1(7>式中 是汽化潜热 W 是水汽的质量混合比在很干燥的条件下 波文比值很大的正值 或在能量平流较强时 波文比为负 采用能量平衡法计算的通量误差较大 23I实际观测中对此类计算结果均予以去除2结果与讨论2.1空气动力学方法与波文比!能量平衡法比较采用空气动力学方法与波文比/能量平衡法测定的N 2O 日平均通量 在夏玉米田相差较大 分别为(18 37>和(-4 85>n g N m 2-s -1;在抽穗灌浆期的冬小麦田则较为接近 分别为(33 19>和(256>n g N m 2-s -1 在冬小麦苗期的实验中 由于只有一层风速数据 无法用空气动力学法计算通量 采用波文比/能量平衡法测定的苗期冬小麦田N 2O通量为(57 21>n g N m 2-s -1;大于其在抽穗灌浆期的值(表1> 由于在夏玉米田采用波文比/能量平衡法测出了许多负的N 2O 通量(向上为正> 使其平均值偏小 这些向下的通量并不表明土壤吸收N 2O 因为同时采用密闭箱法测出的土壤N 2O 通量均为正 在进行微气象梯度观测时 由于N 2O 通量测定的平均时间为10m i n 导致其通量值的较大波动 负值的出现是N 2O 通量波动的表现 将通量观测的平均时间延长为30m i n 或更长可平滑掉一些N 2O 通量的极端值 使其波动减小 在夏玉米田观测到的N 2O 通量的波动要大于在冬小麦田观测的值(表1 图1> 这可能是由于夏天气温和地温波动大于春天和秋天的缘故 波文比/能量平衡法计算的通量的波动范围要大于空气动力学法计算的值(表1 图1> 有植被覆盖的粗糙表面或较弱的能量平流可能会引起下垫面上的温湿梯度的细微变化 这些微小变化对波文比和理查逊数(Ri >影响较小 但对有效温度梯度(a T e >的影响显著 从而导致能量平衡法计算的N 2O 通量在数值上380李俊于沪宁于强等/地学前缘（E art h S cience F rontiers）2002，9（2）表1微气象法和密闭箱法测定的农田N2O 通量比较T ab1e1C o m p arison bet W een N2Of1uXes m easured b y m icro m eteoro1o g ica1and cha m ber m et hods i n a cro p fie1d观测地点日期F aX n g N m2-s-1XF bX n g N m2-s-1XF cX n g N m2-s-1XF a/F cF b/F cd T c/d IX-h-1XT s5X X夏玉米田1995073070125-744221225.7-6.13.83.326.91.0 19950731-1546-20167122-1.3-1.85.35.726.31.2 199508201919111918545.433.63.43.523.61.6 19950821-117-411593-0.3-12.21.91.123.70.7平均1837-485852.4-0.541252冬小麦田199510184340726.04.66.616.22.8 1995101972437110.43.65.015.63.6平均572178.14116冬小麦田1996050946392959519.35.96.76.415.31.2 1996051020402014414.54.65.26.514.10.9平均331925657.05.361151注:F a~F b和F c分别为空气动力学法~波文比/能量平衡法和密闭箱法测定的N2O通量X n g N m2-s-1X;d T c/d I是扣箱期间箱内气温平均变化率;T s5是5c m处地温0图1采用空气动力学技术(a b c>~波文比/能量平衡法(d e f g>和密闭箱法(h i k>测定的农田N2O 通量F i g.1N2O f1uXes m easured b y aerod y na m ic(a b c>BREB(d e f g>and c1ose cha mber m et hods(h i k>i n a cro p fie1d离散较大X公式6~7X0冬小麦田下垫面粗糙度小波文比/能量平衡法计算结果较为稳定0空气动力学方法通过风速和气体浓度的梯度计算痕量气体的通量X公式3X温湿梯度的微弱变化对计算结果影响较小0不过不同的稳定度订正函数对空气动力学方法计算的结果影响很大在实际计算中应根据当地气候条件及下垫面状况选择适宜的稳定度订正模式李俊于沪宁于强等地学前缘（E art h S cience F rontiers）2002，9（2）3812.2微气象法与密闭箱法比较在夏玉米田苗期和灌浆前期的冬小麦田采用密闭箱法测定的N2O通量为8 57和5n g N m-2s-1表1同时采用微气象法测定的N2O通量F m高于密闭箱法的测定值F c在夏玉米田苗期和灌浆前期的冬小麦田测定的Fm F c分别为2.48.1和6.2表1在夏玉米田由于波文比能量平衡法计算结果波动较大Fm为空气动力学法的计算值在苗期冬小麦田Fm为波文比能量平衡法的计算值在苗期冬小麦田空气动力学法与波文比能量平衡法的计算结果相近Fm为二者平均从已经发表的同类实验看在草地和农田测定的Fm F c 变化在0.258.061316本文结果基本在其范围之内在夏玉米田和苗期的冬小麦田箱子只扣住了土壤而微气象法测定的是来自整个下垫面包括土壤和植物的N2O 通量Fm与Fc间的差距似乎预示着植物在地表N2O 排放中的作用微气象法测定的N2O 通量代表了大片农田的平均状况而箱法直接测定的面积很小在本实验中仅为0.25m2Fo1or unso和Ro1st on24发现用箱法测得N2O 通量的变异系数高达282%379%为克服空间变异性的问题须在被测点作多点重复测量以平均值作为这一地区的代表本实验中采用密闭箱法在田间进行了多次昼夜连续观测每次都随机选点其测定结果的平均值可代表田间N2O 排放的平均状况2.3密闭箱对测量环境的影响2.3.1箱内气温和地温实验中采用的箱子由透明有机玻璃或聚乙烯塑料薄膜制成它对太阳短波辐射的透过率较高对箱内空气和被罩表面的长波辐射则有较强的阻挡作用能量平衡的改变导致箱内空气和土壤温度变化使箱子变成一个小温室在田间多数情况下罩箱使箱内气温升高其平均变化率为正表1图2箱内气温平均变化率晴天大于阴天白天大于夜间其峰值出现在午后半小时内箱内气温最高可增加10图2傍晚或阴雨天当外界气温下降时箱内气温也逐渐下降其平均变化率为负同箱内气温相比被罩表面地温变化则很小M att hi as等25认为扣箱20m i n后箱子对被罩地表下2c m处地温的扰动不超过1Christensen 等14的实验表明箱子密闭1h后在胡萝卜地和麦茬地箱内地表下5c m处地温分别比箱外高出了图2扣箱期间箱内气温平均变化率F i g.2Chan g i n g rates of air te m p erat ure i nsi de t hecha mber duri n g c1osure p eri ods0.6和0.2在本实验中5c m处地温日较差最大值与最小值之差在夏玉米田为2.211.4在冬小麦田为1013.2表1扣箱对地温的改变与地温的日变化相比微乎其微箱内气温和地温变化对土壤中N2O的生成并无显著影响M att hi as等25对比了不同材料的箱子箱内温度的差异发现罩箱20m i n后有机玻璃箱内气温升高很快金属箱次之绝热箱内温度基本不变杜睿等26采用包有不透光反射膜的暗箱发现1h内箱内外温差不超过3在提高气相色谱分析精度的基础上缩短测量时间也可减少箱内外温度的差别2.3.2植物排放N2O及扣箱对其的影响M osi er等27发现当淹水稻田的土壤排气不畅时N2O可通过水稻植株的通气组织向大气扩散Chan g等28通过实验证实土壤中生成的N2O可通过大麦植株上升的蒸腾液流被输送到大气中并推测其他植物也可能有此现象本文中微气象法测定的农田N2O通量高于密闭箱法的观测值由此推测冬小麦和夏玉米冠层可释放N2O将植物罩入暗箱内光合作用停止通过蒸腾作用释放N2O的过程也停滞下来即便使用明箱植物继续进行光合作用由于箱内气温和湿度升高很快蒸腾量降低由蒸腾液流输送的N2O也将大大382李俊于沪宁于强等地学前缘（E art h S cience F rontiers）2002，9（2）减少与小麦不同豆类植物叶片在硝酸还原酶的作用过程中可产生N2O2930Leuni n g 等16在牧场将紫花苜蓿罩入暗箱内可能使这一过程受到阻碍从而使密闭箱法测定的N2O 通量低于微气象法观测的结果无论明箱还是暗箱都将低估植物排放的N2O 但如果不把植物包含在箱内就将忽略通过植物释放的N2O 在有植被覆盖的地表采用密闭箱法测定的N2O 通量可能偏低本实验中在冬小麦田测定的Fm F c 大于在玉米田的观测值表1表明冬小麦冠层释放N2O 的量大于夏玉米冠层的释放量冬小麦蒸腾速率与夏玉米相当但由于冬小麦的须根系分布较夏玉米直根系要深它可以把更多深层土壤产生的N2O 通过蒸腾液流输送到大气中Christensen等14发现在麦茬地N2O 主要生成于75105c m深处的土层中由于我们在农田通常采用大水漫灌很多养分NO-3被淋溶到深层土壤在那里微生物的反硝化作用可能还较活跃本实验中的农田为轻壤土通气性不如砂土深层土壤中生成的N2O 在向地表传输时很多又被反硝化作用进一步还原成N2当土壤含水量较高时更是如此因此可能相当一部分N2O是通过植物释放到大气中的本研究提供了植物冠层在自然状态下释放N2O 的间接证据植物释放的N2O 可能就是多年来一直困惑人们的丢失的N2O 源2.3.3土壤大气界面的边界层阻力在靠近土壤表面几厘米的空气层中有一种称之为微边界层的浅薄层在那里分子扩散超过了湍流输送31根据F ick扩散定律微层中N2O 的通量Fs可表述为F s=1d a Ca Z8式中d为分子扩散阻力a C为表层土壤孔隙与微层空气中N2O 的浓度差a Z为高度差在微边界层以上湍流输送超过了分子扩散其阻力比分子扩散阻力要小好几个量级31N2O 湍流输送的平均通量可由公式3描述扣箱破坏了被测表面上空气的自然湍流状态明显改变了地面与大气间的气体交换与自由表面不同箱子使被罩表面的微边界层增至几十厘米箱子高度箱内的边界层阻力分子扩散阻力比箱外同高度的边界层阻力湍流输送阻力要大箱子越高大得越多箱子增高后a Z增大a C则变化不大N2O通量变小此外在土壤表面由湍流运动引起的气压波动可能对土壤孔隙中的气流产生影响3233扣箱可能减少或改变了箱内气压波动对表层土壤的一种泵送作用p u m p i n g acti on从而使土壤N2O通量的测定结果偏低34以上分析没有考虑箱内风扇的作用在实际观测中风扇的转动将箱内气体混合均匀可减少土壤大气界面N2O的边界层阻力但同时也使箱内气流状况变得复杂并与箱外自由表面上空气的湍流运动迥然不同不同功率的电扇不同的送风方向对箱内气流状况的影响是不同的其对N2O排放的影响需要更精细的实验加以确定3结论综上所述我们得出以下结论1空气动力学方法与波文比能量平衡法的计算结果在冬小麦田较为接近在夏玉米田则相差较大夏玉米冠层上方温湿梯度的细微变化可导致能量平衡法计算的N2O通量发生较大离散从而与空气动力学方法的计算结果产生较大偏差2观测期间微气象法和密闭箱法测定的农田N2O日平均通量在夏玉米田分别为1837和8 5n g N m-2s-1在冬小麦田分别为4321和61n g N m-2s-1在夏玉米田和冬小麦田微气象法测定的N2O通量分别为密闭箱法测定值的2.4和7倍3微气象法测定的农田N2O通量高于密闭箱法的观测值由此推测作物冠层可释放N2O其机制可能是土壤中生成的N2O被作物的蒸腾液流输送到大气中微气象法和密闭箱法测定的N2O通量间的差异在冬小麦田大于夏玉米田表明冬小麦释放N2O的量大于夏玉米这可能是冬小麦根系分布较夏玉米深的缘故4采用密闭箱法观测时箱内气温发生变化半小时内最高可增加10因地温变化小其对土壤中N2O的生成并无显著影响由于密闭箱法观测忽略或低估了植物释放的N2O且箱内的边界层阻力可能高于箱外其测定的地表N2O通量偏小密闭箱法自身的缺陷限制了其结果的准确性和代表性不过由于密闭箱法简单易行它在土壤N2O排放的小区对比观测中仍将发挥着不可替代的李俊于沪宁于强等地学前缘（E art h S cience F rontiers）2002，9（2）383作用用微气象法测定N2O 通量时应采用高精度和快速响应的气体分析仪器如TDLAS和FT I R以提高N2O 浓度和通量观测的精度和效率在各种微气象方法中涡度相关法是通过直接测量温度风速和气体浓度的脉动来确定其能量物质通量的其测定N2O 通量的结果将成为其他微气象方法观测的标准目前有关植物排放N2O 的观测几乎都是在室内控制条件下进行的应在野外自然条件下开展对植物冠层释放N2O 的直接观测并深入研究其释放机制确定其量值以期最终解决丢失的N2O 源的问题在实验及论文撰写过程中得到我的同事及师长董云社!房金福!胡朝炳!曾江海!王天铎!项月琴!孙晓敏研究员以及刘苏峡!张国梁副研究员的热情帮助"特此致谢#谨以此文悼念已故恩师张翼研究员#R eferences!参考文献"#1I PCC.Radiati ve f orci n g of c1i m ate chan g e and an eva1uati on of t he I PCAC IS92e m issi on scenari o A.HOUGHTON J T.C li m aIe Cha1g e M.C a m bri d g e UK C a m bri d g e Uni versit yPress1994.2BRUMM E R BEESE F.E ff ect of1i m i n g and nitro g en f erti1i-Zati on on e m issi ons of CO2and N2O f ro m a te m p erate f orestJ.J G eO p h S s R es199********-12858.3MO S I ER A R HE I NE M EYER O.Current m et hods used t o esti m ate N2O and N2e m issi ons f ro m fie1d so i1s A.GOL-TER MAR I H L.D e1iI i f icaIiO1i1Ihe N iI O g e1C S cle M.1985.79-99.4LE MON E R.C riti]ue of S o i1and ot her source of nitrous oXi de nitrous oXi de N2O eXchan g e i n t he environ m entA.V o1.1.N iI O g e1B ehaUiO i1F iel SOil M.Ne WY or k A cade m ic Press1978.5HUTCH I NSON G L MO S I ER A R.N itrous oXi de e m is-si ons f ro m an irri g ated corn-fie1d J.S cie1ce19792051225-1226.6HARGREAVES K J SK I BA U FOW LER D et a1.M eas-ure m ent of nitrous oXi de e m issi on f ro mf erti1iZed g rass1and u-si n g m icro m eteoro1o g ica1techni]ues J.J G eO p h S s R es199499D816569-16574.7HARGREAVES K J W I ENHOLD F G KLE M EDT SSON L et a1.M easure m ent of nitrous oXi de e m issi on f ro m a g ricu1-t ura11and usi n g m icro m eteoro1o g ica1m et hods J.A I m Os-p he ic E1Ui O1m e1I19963010111563-1571.8W I ENHOLD F G FRAHM H HARR IS G W.M easure-m ents of N2Of1uXes f ro mf erti1iZed g rass1and usi n g a f ast re-s p onse t unab1e di ode1aser s p ectro m eter J.J G eO p h S s R es199499D816557-16567.9W I ENHOLD F G W ELL I NG M HARR IS G W.M icro m e-teoro1o g ica1m easure m ent and source re g i on ana1y sis of ni-trous oXi de f1uXes f ro m an a g ricu1t ura1so i1J.A I m Os p he icE1Ui O1m e1I199529172219-2227.10WAGNER-R I DDLE C THRTELL G W K I NG K M et a1.N itrous oXi de and carbon di oXi de f1uXes f ro ma bare so i1usi n ga m icro m eteoro1o g ica1a pp roach J.J E1Ui O1O al199625898-907.11L I J DONG Y YU H.M easure m ent of nitrous oXi de eX-chan g e on a cro p fie1d usi n g m icro m eteoro1o g ica1m et hod A.HOCEVAR H CREP I NSEK Z KA J FEZ-BOGATA J.B iO-m eIeO OlO gS P Ocee i1g s O f Ihe14Ih I1Ie 1aIiO1al C O1g essO f B iO m eIeO OlO gS C.T he Internati ona1S ociet y of B i o m e-teoro1o gy.L ub1ana1996.12S I M PSON I J EDWARDS G C THURTELL G W et a1.M icro m eteoro1o g ica1m easure m ents of m et hane and nitrous oXi de eXchan g e above a borea1as p en f orest J.J G eO p h S sR es W ashi n g t on DC1997102D2429331-29341.13SM I TH A K CLAYTON H ARAH J R M et a1.M i-cro m eteoro1o g ica1and cha m ber m et hod f or m easure m ent ofnitrous oXi de f1uXes bet W een so i1and t he at m os p here over-vie W and conc1usi ons J.J G eO p h S s R es199499D816541-16548.14CHR ISTENSEN S AM BUS P ARAH J R M et a1.N i-trous oXi de e m issi on f ro m an a g ricu1t ura1fie1d co m p arison bet W een m easure m ents b y f1uX cha m ber and m icro m eteoro-1o g ica1techni g ues J.A I m Os p he ic E1Ui O1m e1I O Xf ordEn g1and199630244183-4190.15LAV I LLE P J AM BERT C CELL I ER P et a1.N itrous oX-i de f1uXes f ro ma f erti1iZed m aiZe cro p usi n g m icro m eteoro1o g i-ca1and cha m ber m et hods J.A g ic lI al a1 FO esI M eIe-O OlO gS19999619-38.16LEUN I NG R DENM EAD O T GR I FF I TH D W T et a1.A ssessi1gB iO g e1ic SO ces a1 S i1as O f G ee1hO se G ases aIT h ee I1Ie li1ai1g S cales M.C anberra CS I RO LandW ater1997.17WANG G en g chen.A V ie W on m easure m ent m et hods f org reenhouse g ases e m issi on f ro m terrestria1ecos y ste m J.C li m aIic a1 E1Ui O1m e1Ial R esea ch199723251-263i n Chi nese.王庚辰.陆地生态系统温室气体排放吸收测量方法简评J.气候与环境研究199723251-263.18KHAL I L M A K RASMUSSEN R A FRENCH J R J et a1.T he Inf1uence of ter m ites on at m os p heric trace g asesCH4CO2CHC13N2O CO H2and1i g ht h y drocarbonsJ.J G eO p h S s R es199095D43619-3634.19SANHUEZA H.N2O and NO e m issi ons f ro m so i1s of t he nort hern p art of t he G ua y ana Shie1d V eneZue1a J.J G eO-p h S s R es199295D1322481-22488.。
多通道土壤碳通量
多通道土壤碳通量多通道土壤碳通量是指通过多种途径测量土壤中的碳通量，以更全面地了解土壤碳循环过程的一种方法。
土壤中的碳通量包括有机碳的输入和输出，以及碳的转化和储存过程。
通过多通道土壤碳通量的研究，可以更好地理解土壤碳汇的作用，为有效地管理土壤碳储量和减少碳排放提供科学依据。
在多通道土壤碳通量研究中，常用的方法包括土壤呼吸测量、碳同位素示踪、碳通量模型等。
其中，土壤呼吸测量是最常用的方法之一，通过测量土壤表面或土壤剖面的呼吸速率，可以估算土壤中的有机碳被分解释放的速率。
碳同位素示踪则是通过标记碳同位素来跟踪碳的转化过程，从而揭示不同通道中碳的流动路径和速率。
碳通量模型则是利用数学模型来模拟土壤中碳的输入、输出和转化过程，进而预测土壤碳通量的变化趋势。
多通道土壤碳通量的研究对于理解土壤碳循环的关键过程至关重要。
首先，土壤中的有机碳是土壤肥力和生态系统稳定性的重要组成部分，了解有机碳的输入和输出速率可以帮助我们更好地管理土壤肥力，提高农作物产量。
其次，土壤是重要的碳汇，通过多通道土壤碳通量的研究，可以评估土壤对大气中碳的吸收能力，为减少碳排放和应对气候变化提供科学依据。
在实际应用中，多通道土壤碳通量的研究可以应用于农田管理、生态系统恢复、气候变化适应等领域。
例如，通过优化施肥方案和作物种植结构，可以提高土壤中有机碳的储存量；通过恢复退化生态系统，可以增加土壤中的碳储量，减少碳排放。
此外，多通道土壤碳通量的研究还可以帮助政府制定更科学的碳排放政策，促进可持续发展。
多通道土壤碳通量的研究是一个复杂而重要的课题，它涉及土壤碳循环的各个环节，对于理解土壤生态系统的功能和服务具有重要意义。
通过多通道土壤碳通量的研究，我们可以更好地保护土壤资源，促进生态环境的健康发展，实现可持续利用碳资源的目标。
希望未来能有更多的研究关注多通道土壤碳通量，为解决气候变化和土壤肥力问题提供更多的科学支持。
土壤碳通量测量_LML
土壤碳通量测量_LML一、土壤碳通量测量的原理首先，土壤中的微生物代谢产生的CO2会通过扩散和对流运输到土壤表面，并与大气中的CO2发生交换。
交换速率主要受到土壤温度、土壤水分、土壤通气性和有机质含量等因素的影响。
其次，通过测量土壤和大气中的CO2浓度来计算其浓度梯度，然后结合气体扩散速率即可估算土壤碳通量。
二、土壤碳通量测量的方法1.静态箱法：静态箱法是最常用的土壤碳通量测量方法之一、它通过使用固定的透明箱将土壤表面和大气隔离开来，然后测量箱内CO2浓度的变化来计算土壤碳通量。
这种方法适用于小面积的土壤碳通量测量。
2.自动气体通量测量系统：自动气体通量测量系统是一种全自动、连续测量土壤碳通量的方法。
该系统包括一个CO2探测器和采样装置，能够实时监测土壤和大气中的CO2浓度，并计算碳通量。
这种方法适用于大面积的土壤碳通量测量。
3.相关源追踪法：相关源追踪法通过测量土壤与大气中其他气体的浓度来间接推断土壤碳通量。
例如，通过测量土壤中的氧浓度和氮氧化物浓度，可以推断土壤中CO2的产生和消耗速率，从而计算土壤碳通量。
三、土壤碳通量测量的应用1.土壤碳循环研究：土壤碳通量测量可以帮助科学家了解土壤中碳的流动和转化过程，揭示土壤中CO2的产生和消耗机制，进而研究土壤的碳循环过程。
2.气候变化研究：土壤碳通量是全球碳循环的重要组成部分，对气候变化有着重要影响。
通过测量土壤碳通量，可以评估土壤对大气中CO2的吸收和释放能力，为预测气候变化和制定应对措施提供重要依据。
3.碳排放和碳汇评估：土壤碳通量测量可以帮助评估不同土壤系统的碳排放和碳汇能力，为制定碳排放减少和碳汇增加的政策提供科学依据。
总结土壤碳通量测量是一项关键的科学研究，可以帮助我们理解土壤碳循环过程、评估土壤碳库的变化以及预测碳排放和碳汇的能力。
通过静态箱法、自动气体通量测量系统和相关源追踪法等方法，可以准确测量土壤碳通量。
土壤碳通量测量的应用包括土壤碳循环研究、气候变化研究以及碳排放和碳汇评估等领域。
不同施氮水平对玉米农田生长季CO2、N2O排放通量的影响
不同施氮水平对玉米农田生长季CO2、N2O排放通量的影响不同施氮水平对玉米农田生长季CO2、N2O排放通量的影响近年来，气候变化的严重性已经成为全球关注的热点问题。
农业作为一个重要的经济部门，其温室气体排放量的变化对气候变化有着重要的影响。
施氮作为农田管理中常用的实践之一，不仅可以提高农作物的产量和质量，也会对温室气体排放量产生重要影响。
“不同施氮水平对玉米农田生长季CO2、N2O排放通量的影响”是一项研究，旨在探讨不同施氮水平对温室气体排放的影响。
研究选取了一块位于农村地区的玉米农田作为实验地点。
在正式实验前，对该地区土壤进行详细的测试和分析，包括土壤质地、pH值、有机质含量等。
在实验开始之前，玉米种子被播种在土壤中并培育至幼苗期。
然后，实验区域根据施氮水平的不同被划分为两组：高氮组和低氮组。
在实验期间，通过设置温室气体通量测量系统，记录了玉米农田产生的CO2和N2O的排放通量。
同时，对每组作物的生长情况进行了监测，包括植株高度、茎粗、叶面积等参数。
此外，还对土壤中氮素含量进行了采样和分析。
实验结果显示，不同施氮水平对玉米农田生长季的CO2和N2O的排放通量产生了显著影响。
在高氮组，玉米农田的CO2和N2O排放通量明显高于低氮组。
这可能是由于高氮水平的使用导致了土壤氮素浓度的增加，从而促进了微生物活动和有机质分解，进而增加了温室气体的排放。
此外，高氮组的玉米植株生长情况也比低氮组更好，表现为较高的植株高度、茎粗和叶面积。
这表明，适度的氮素供应可以提高作物的生长和发育。
然而，高氮组的排放通量增加也带来了一些负面影响。
温室气体的大量排放会导致温室效应的加剧，进而加剧气候变化。
此外，高氮施用可能导致土壤质量下降、水体污染和生态环境问题。
因此，在农田管理中，合理控制氮素的施用量，保持适度的氮素水平，对于降低温室气体排放和保护环境至关重要。
综上所述，不同施氮水平对玉米农田生长季的CO2和N2O排放通量有显著的影响。
一种土壤CO2通量原位测定方法及装置
一种土壤CO2通量原位测定方法及装置1高程达1，孙向阳1，曹吉鑫1，张强1，栾亚宁1，郝虎东2，李泽江2，唐青云3 1北京林业大学水土保持学院，北京（100083）2内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特（010019）3北京市华云分析仪器研究所有限公司，北京（100035）E-mail：gaochd@摘要：本文介绍了一种土壤CO2通量原位测定的方法及装置：改装具有仲裁效力的大气二氧化碳红外线气体分析仪到土壤CO2通量原位测定，连接自制的二氧化碳收集容器，对陆地生态系统土壤二氧化碳的释放或吸收做定量测定。
该方法和装置可用于自然状况下多地点、多样地（点）土壤表层二氧化碳通量测定，具有便于携带、操作简单、省时间、经济、测定数据直接、快速可靠等优点。
关键词：土壤二氧化碳通量，原位测定，方法，装置0.引言土壤二氧化碳是土壤空气的主要气体成分[2，11，13，21，27]，也是大气主要温室气体的重要来源或存储库[12，30，37]。
土壤二氧化碳通量作为陆地与大气界面温室气体交换量的重要度量指标,反映了土壤物理、化学、生物性质和人类对土地利用、地下矿产资源[35，25]、岩溶[33，28]等状况，由于对全球气候变化的贡献和影响很大，已经受到世界各个国家的关注和重视。
为了准确地进行陆地生态系统的碳核算，实施《联合国气候变化框架公约》，履行《京都议定书》义务，对土壤表面二氧化碳通量做比较精确的测定，具有实质而重要的意义[3，20，24，30，34]。
土壤二氧化碳的测定方法经历了一个比较长的历史。
最早的报道可追溯到Boussingault 和Lewy于1853年所发表的文章，他们采用了氢氧化钡溶液吸收土壤空气中二氧化碳的化学方法，在其后的一百多年的历史中，测定方法主要依靠在此基础上的化学吸收和物理气压计量测定，尽管在土壤化学和土壤生物化学方面进行了努力，其灵敏度问题仍然无法克服。
到二十世纪五十年代末，气相色谱（GC）方法的发明以及在土壤学方面的广泛应用，极大地提高了土壤二氧化碳测定的灵敏度[15，4]；相继发明了以涡度相关技术为核心的微气象学方法[22]、静态和动态箱法等方法[5-10，19，23]，随着现代科学技术的发展，土壤二氧化碳测定从单一化学方法，到化学-物理-生态学的多方位、多角度的测定方法，都有实足的进展。
保护地土壤N_2O排放通量特征研究
WU Q i fu1, W U X ue p ing1, 2* , L I Y in kun1, WU H ui jun1, 2, YAN Peng3, ZHANG Y an cai4, L I R uo nan4, W ANG L i y ing4, W ANG X iao b in1, 2, CA I D ian x iong1, 2
植物营养与肥料学报 2011, 17( 4): 942- 948 P lant N utrition and F ertilizer Sc ience
保护地土壤 N2O 排放通量特征研究
武其甫1, 武雪萍 1, 2* , 李银坤 1, 吴会军1, 2, 闫 鹏3, 张彦才 4, 李若楠 4, 王丽英4, 王小彬 1, 2, 蔡典雄1, 2
减量施氮 ( N 675 ) 处理下的秋冬季番茄保护地土壤上使用静态箱采集、气相色谱仪检测的方 法测定了土 壤 N2 O 排放
通量。得到以下研究结果: 灌溉施肥后, 各 处理 N2O 平均排放 通量与 表层土 壤硝态氮 含量呈 极显著 正相关 关系。
灌溉施肥后 7 d内是施氮处理土壤 N2 O 主要排放期, 其排放量占当季总排放 量的 55 9% ~ 59 8% ; 高 峰值一般出
( 1 Institu te of A gricultural R esource and R eg ional P lanning, CAA S /K ey Laboratory of P lantN utrition and Fertilizer, M OA, B eij ing 100081, China; 2 K ey Laboratory of D ryland Farm ing and W ater saving A griculture, M OA, 100081, China;
《退耕还草对土壤CO2和CH4通量影响研究》范文
《退耕还草对土壤CO2和CH4通量影响研究》篇一一、引言随着全球气候变化问题日益严重，人类对农业活动的环境影响也日益关注。
退耕还草作为一种重要的生态恢复措施，对于改善土壤质量、减缓气候变化具有重要意义。
然而，这一措施对土壤中CO2和CH4通量的影响尚不明确。
本文旨在研究退耕还草对土壤CO2和CH4通量的影响，以期为生态恢复和气候变化应对提供科学依据。
二、研究方法本研究选取了不同退耕年限的草地为研究对象，通过野外实地考察和实验室分析相结合的方法，研究退耕还草对土壤CO2和CH4通量的影响。
具体方法包括：1. 采样设计：在退耕年限不同的草地上设置采样点，采集土壤样品。
2. 气体通量测定：采用静态箱法测定土壤CO2和CH4通量。
3. 土壤性质分析：测定土壤的物理性质、化学性质及生物性质等。
4. 数据处理与分析：运用统计分析方法，分析退耕年限与土壤CO2和CH4通量的关系。
三、研究结果1. 退耕还草对土壤CO2通量的影响研究结果表明，退耕还草后，土壤CO2通量呈现出先升高后降低的趋势。
在退耕初期，由于植被恢复过程中根系呼吸作用增强，土壤CO2通量有所上升；随着退耕年限的延长，植被覆盖度增加，土壤有机质分解速率降低，土壤CO2通量逐渐降低。
2. 退耕还草对土壤CH4通量的影响与CO2通量不同，退耕还草对土壤CH4通量的影响较小。
在研究区域内，土壤CH4通量主要受环境因素（如温度、湿度）的影响，与退耕年限的关系不大。
然而，在局部地区，由于植被类型的改变，土壤CH4通量可能有所变化。
3. 土壤性质与气体通量的关系土壤性质对CO2和CH4通量具有重要影响。
退耕还草过程中，土壤有机质含量、pH值、土壤微生物数量等均发生变化，这些因素均会影响土壤CO2和CH4的产生和消耗过程。
通过相关性分析，我们发现土壤CO2通量与有机质含量、微生物数量等指标呈正相关关系。
四、讨论与结论本研究表明，退耕还草对土壤CO2通量的影响较大，而对CH4通量的影响较小。
农田土壤CO2排放及影响因子研究
因素与 Ｃ ｏ 等 温 室气 体 的 释放 量 紧 密 相 关 ，将 其 作 为 跟
踪 和 预 测 土壤 Ｃｏ， 排放量的指示物 ， 对 于农 田 土壤 施 肥 、 监 测 农 田土 壤 温 室 气体 的排 放 都 具 有 十 分 重要 的 理 论 和
实 践 意 义
关键词 ： 温 室 气体 ； 农 田 土壤 ； ＣＯ 排放 ； 影 响 因子
３农 田土壤 Ｃ Ｏ： 排放 影响 因子研 究进 展
土壤呼吸作为一个 复杂 的生物学过程 ， 是土壤微生物等在不 微生物 的生长和繁殖 的影响而作用。在有机碳 的转化和分解过程 土壤微 生物 对其扮演着重要 的作用 ， 而且影 响非 常复杂 。因 同环境 因子 的综合 作用下分解 土壤有机物质 和植 物根系 呼吸等 中 ， 要 阐明施肥 对农 田土壤温 室气体减排 的机理 ， 就要深入研 究 共同作用的结果。因此 ， 凡能影 响土壤微生物活性和数量及根系 此 ， ｏ 排放与微生物 、 微生物群落结构变化等因素的联 系。 新陈代谢 的因子 ， 例如环境条 件 、 植 被状况和气象 因子 （ 气温 、 地 ｃ
１ ／ ４的排 放 量 。
响不大 ， 而氮磷配施 ， 尤其是高磷配施能显著增加土壤 呼吸量 。 化 肥施用对土壤 ｃ ｏ 排放的影响主要是通过促进作物生长 ， 提高 了 还 田有机残茬量 ， 从 而促进 了土壤 ｃ ｏ 的排放 。有机质是土壤 呼 吸的重要碳 源 ， 土壤 呼吸即土壤 中有 机碳输 出的主要形式 ， 因此 有机质投入对 Ｃ Ｏ 的排放影响很大 ， 主要是通过影 响土壤碳 的转 换而影响土壤 ｃ ｏ ： 的排放 。 ３ ． ４土壤 理 化 性 质 土壤有机碳 的稳定性主要与土壤理化性质有关 ， 主要通过 对
Ｃｏ 和 Ｎ ｏ 被认 为是 最 重要 的 温 室 气体 。 温 室 气体 排 放
《退耕还草对土壤CO2和CH4通量影响研究》范文
《退耕还草对土壤CO2和CH4通量影响研究》篇一一、引言随着人类活动的不断增加，土地利用方式的变化已成为全球气候变化的重要因素之一。
退耕还草作为我国近年来采取的重大生态保护措施，旨在改善生态环境、保护土地资源。
然而，这一措施对土壤中CO2和CH4通量的影响尚不明确。
因此，本研究将着重探讨退耕还草后，土壤CO2和CH4通量的变化规律及原因。
二、研究背景随着气候变化加剧，CO2和CH4等温室气体的排放成为关注的焦点。
其中，CO2是主要的温室气体之一，而CH4则是一种具有更强温室效应的气体。
土壤作为温室气体的主要来源之一，其通量变化对全球气候变化具有重要影响。
退耕还草作为一种生态恢复措施，旨在通过改变土地利用方式，降低土壤中温室气体的排放。
因此，研究退耕还草对土壤CO2和CH4通量的影响，对于评估生态恢复措施的有效性具有重要意义。
三、研究方法本研究采用野外实验与室内分析相结合的方法，对退耕还草后的土壤CO2和CH4通量进行测定和分析。
具体步骤如下：1. 选取具有代表性的退耕还草区域，设立对照组（未退耕区域）和实验组（退耕还草区域）。
2. 收集相关土壤样品，进行理化性质分析，如土壤pH值、有机质含量等。
3. 利用静态箱法测定土壤CO2和CH4通量，记录相关数据。
4. 分析退耕还草后土壤中CO2和CH4通量的变化趋势，以及影响因素。
5. 通过数据分析和文献综述，得出结论。
四、研究结果1. 退耕还草后，土壤中CO2通量整体呈现下降趋势。
这可能是由于退耕还草后植被覆盖度增加，地表微生物活动减弱，导致CO2排放减少。
2. 退耕还草后，土壤中CH4通量呈现先上升后下降的趋势。
这可能与植被恢复过程中土壤微生物群落结构的变化有关。
在植被恢复初期，部分微生物通过发酵作用产生CH4；随着植被覆盖度的增加，地表微环境发生变化，部分微生物逐渐适应新环境并产生对CH4消耗的作用。
3. 通过对实验组与对照组的数据对比分析，发现退耕还草对土壤pH值、有机质含量等理化性质具有一定的影响。
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农田CO2通量研究的实验与方法摘要由于人类的活动而引发的“温室效应”已成为影响全球气候变化的一个重要而不可浓度将比工业化前增加一倍，而农业生忽视的因素，估计到21世纪中叶，大气中的CO2产活动已成为加速全球变暖不容忽视的人类活动之一，因此农业碳循环的研究必须得到了发展和重视。
因此在此基础上进行科学的农田CO2通量研究就显得十分重要。
因此，在这里本文将对农田CO通量研究的实验与方法进行详细的介绍。
2通量，研究方法关键词：农田生态系统，CO21 农田CO2通量的研究现状在现阶段，农田CO2通量的研究属于热门学科，各位学者对此关注都较大。
这种现在是现实需要的体现。
因为当今社会，人们对环保与温室效应等这些当前热门话题都非常关注。
因此，谁能更好地研究这一领域才更有可能对社会做出贡献。
在过去的30年间农业管理以及杂交育种取得了显著的进步，许多农田管理措的施用使得农田产量增大。
但是它却不能使净生态系统交换量(NEE)达到最优。
Suyker认为生长季节灌溉可以增加生物量的累积，但是也会使微生物和根呼吸有变大的趋势[1]。
根据现有的资料，可以推测目前所排放的CO2有约25%来自土地利用的变化。
由于90年代初全球土地面积近乎40%转化为耕地或永久牧场，从而导致生态系统的退化，使其CO2的排放大幅度减弱，而土壤呼吸作用排放的CO2却在增加，成为了新的CO2的排放源。
农田生态系统是碳循环的一个重要组成部分，李克让[2]等对中国主要农作物类型变化CO2引起的净排放进行了较为系统的论述。
但相对于森林生态系统来说[3~5]，Baldocch 发现在通量观测网络中对农田生态系统CO2通量研究相对较少，通常对农田的CO2通量测定是在有作物的季节测定，在休闲时期CO2的排放观测较少[6]。
现对这一现实，现阶段可行的温室气体减源增汇的农业对策主要包括3个方面：减少化肥用量、增加有机肥；作物品种的选育与推广；退耕还林还草和农业新技术推广。
有研究表明[7]：与施化肥的农田相比，不施化肥农田的温室气体综合排放效应下降15.99%，少施化肥则下降5.9%，不施化肥或少施化肥是减少温室气体排放的最佳措施。
通过选育高产的优良作物品种，贮备和培育一批高产、优质、抗病虫害的作物品种，提高碳利用率，减少碳损失，进而实现减少温室气体排放的目的。
1．实验区的选择条件试验布区的设制要有代表性，其中擅及到许多相关的条件的选择。
本文以布设在中国科学院长武农业生态试验站的试验区为例，将详细介绍其所需要的相关条件。
此站位于黄土高原中南部，陕甘交界处的陕西省长武县洪家镇王东村。
1．1具代表性的气候由于实验区不可能涉及到每个地区，因此所选择实验区的气候必须具有代表性。
而布设在中国科学院长武农业生态试验站的试验区的气候属暖温带半湿润偏旱大陆性季风气候。
这可使得所观测的实验数据更有代表性。
1．2充足的日照日照是农田作用正常健康生长的必要条件，因此在选择相应的实验区时必须到日照的问题。
例如布设在中国科学院长武农业生态试验站的试验区的年日照时数2226.5小时，日照百分率51％，年总辐射483700J/cm3。
其适宜的光照将有利于农田作物地生长。
1．3合适的温度温度一直是影响作物生长的一个重要因素，它决定着农田作物各生长阶段的健康情况。
因此试验区的温度也是一个必须考虑的因素。
例如布设在中国科学院长武农业生态试验站的试验区的年平均气温9.1℃，1月份平均气温-5.0℃，极端最低温度-24.9℃，7月份平均气温22.1℃，极端最高温36.9℃。
塬面全年≥0℃活动积温3688℃，≥10℃活动积温3029℃，多年平均无霜期171天。
1．4适宜降水量水作为生命之源，在农田作物的生长阶段必须为它们提供充足的水，而这又与降水量的大小有着直接的关系。
因此实验区的选择必须充分考虑到这一点。
例如布设在中国科学院长武农业生态试验站的试验区的多年平均降水量为584.1mm，2003年为特大降雨年，降雨量超过800mm。
2观测仪器农田CO通量研究中所要观测的数据较多，因此会用到许多仪器。
例如测定垂直脉动2风速和脉动温度、空气中水汽含量脉动和CO2浓度的脉动量等，就可能要用到三维超声波风速温度计(ultra-sonic anemometer-thermometer. 1210R3,Gill Instruments, Ltd.,UK)、红外开路CO2/H2O气体分析仪(infrared CO2/H2O gas analyzer.Li-7500,Li-cor,USA)和气压计(barometer)等。
而所获得的湍流数据又必须依靠其它仪器帮助传输。
例如湍流数据经传输到达控制室，需通过高速采集器（CR5000,Campbell Scientific,Inc.,USA）进行数据采集和存储，以计算获得CO2通量数值。
又为了尽量减小通量塔对开路涡度相关系统空气动力学干涉作用，必须将超声风温仪和CO2/H2O安装在1m长的支臂上，并尽可能垂直于长武站盛行风的方向[8]。
由此不难发现，进行农田CO2通量研究必须依靠各仪器的使用，才能保证研究的正常进行。
3 观测方法测定生态系统碳通量的方法主要有箱法和微气象学方法。
目前普遍认为微气象学方法是长期测定生态系统碳通量的最可靠和切实可行的办法，广泛应用于地表通量研究的仪器还有波文比和闪烁通量仪。
3.1 微气象法微气象法所测气体通量值是较大范围内的平均值，减少了密闭采样系统采样时带来的误差，同时大大改善了观测结果的代表性，实验装置及观测活动不会干扰被测区域的自然环境状况，观测持续时间较长，能得到被测区域微气象要素的时间变化，进而获得被测气体交换特征的时间变化。
微气象法主要有涡度相关法、质量平衡法、能量平衡法、空气动力学法[7]，在中国微气象法仍处于研究阶段。
其中涡度相关技术(Eddy Covariance Technique)是通过测定垂直风速和CO2密度脉动而直接获得植被/大气间的CO2通量，被认为是当前最好的微气象学方法，因为它不要求有涡度扩散系数和大气稳定性校正或假定风速的垂直廓线形状等。
为研究农田生态系统CO2净交换(NEE)提供了一种可靠的方法[9]。
涡度相关技术的优点就是能通过测量各种属性的湍流脉动值来直接测量它们通量，和其它方法相比，它是一种直接测量乱流通量的方法，不受平流条件限制，是各种方法中较精密而可靠的方法。
3.2 箱法根据箱内气体与外界有无气体交换的关系，箱法可以分为动态箱法和静态箱法。
静态箱法主要分为静态暗箱法和静态透明箱法。
静态箱法已有10余年的历史，已经趋于成熟。
研究人员通过试验发现对测量地点自然环境的扰动，对光合有效辐射、温度、湿度以及气体组成等产生的干扰可能会在一定程度上改变箱内土壤和植物与空气间的气体交换过程。
为了降低环境因子的变化影响而采用暗箱进行的测定，仅能直接测定土壤作物系统的CO 2呼吸量，不能反映农田生态系统与大气之间的CO 2净交换量。
透明箱法能够直接观测农作物对大气CO 2的同化过程，反映了真实同化量，可是受环境因子影响，存在一定的误差[10]。
Pickering and Leadley 研究表明罩箱后明箱内太阳辐射一般较箱外低l0%~20%，并且衰减程度还受箱体的材料、厚度、透光度的影响。
4 数据处理方法4．1 涡度相关技术基本假设在进行农田CO 2通量研究时，必然会擅及到涡度相关技术的相关假设。
它在通量的计算中有着重要的作用。
涡度相关技术要求仪器应固定在CO 2通量随高度不发生变化的内边界层即常通量层内。
对于常通量层的明确理解,可以通过CO 2的物质守恒方程得到。
常通量层假设要求满足3个条件：①稳态；②测定下垫面与仪器之间没有任何的源或汇(S=0)；③在足够长的风浪区内具有水平均匀的下垫面。
4．2 涡度相关技术基本理论公式4.2.1 CO 2湍流通量CO2湍流通量对农田CO 2通量研究时着重要的作用，本文在此处将对它进行简单介绍。
涡度相关技术应用的最基本理论公式是从雷诺经典定义出发推导得到的，当忽略平均垂直通量时，CO 2湍流通量可定义为[11]：cF w s w ρρ''''=≅ （1） 这里ρ是干空气密度，s ’是CO 2混合比率的脉动，w ’是垂直风速脉动，—代表时间平均。
利用坐标轴系统的旋转迫使w 为0，从而可以消除平均垂直通量。
由于大多数传感器不能直接测量CO 2混合比率，而是测定CO 2的密度，因此由于水气和热量对密度脉动效应的存在，必须对测定结果进行WPL 校正。
4.2.2 净生态系统CO 2交换净生态系统CO2交换的计算在农田CO 2通量计算中有着重要的作用。
它是其研究中一个重要参数，以下是对其的简单介绍。
当大气热力分层达到稳定或湍流混合作用较弱时，从土壤和植被与大气间交换的CO 2也就不能传输到测定仪器的高度。
在这种条件下观测高度以下的储存项不为零，因此只有在涡度相关测定结果中加入储存项，才能真正评价土壤和植被与大气间交换的CO 2通量。
净生态系统CO 2交换定义为[11]： 0()z c e c r N w dz tρ∂=+∂⎰ （2） 方程(5)忽略了CO 2物质守恒方程中的大部分项，尤其是在非理想条件下忽略水平和垂直平流项是有疑问的。
但是，目前FLUXNET 内大部分研究人员估算净生态系统CO 2交换量的理论框架是方程(5)。
5 农田生态系统CO 2通量研究影响因素农田生态系统CO2通量特征擅及到摩擦风速临界值，生态呼吸以及生态系统呼吸对温度的响应。
它们能从不同的方面所映出农田CO 2通量的研究结果好坏，对实验有着至关重要的作用。
5.1 摩擦风速临界值摩擦风速临界值之所以作为农田生态系统CO2通量影响因素，是因为它与涡度有一定程度上有着一定的联系。
涡度相关法可直接测定植被与大气间CO 2通量，但在夜间大气层结比较稳定、湍流较弱时，从土壤和叶片扩散的CO 2不能达到仪器测定高度，仪器测定的精确性降低导致夜间CO 2通量的值偏低。
根据摩擦风速u *与CO 2通量的关系可确定一个临界u *,，在u *>0.15ms −1时，CO 2通量随u *的增加而趋于稳定，这些值可以认为是正确的，而在u *<0.15ms −1所观测的CO 2通量将舍去。
它可以帮助研究人选择对面实验更有用的数据。
5.2 生态系统呼吸生态系统呼吸在一定程度可以反映CO2通量的变化情况，它与整个研究过程有着重要的联系。
5．2．1生态系统呼吸人们通常用生态系统呼吸来说明一个生态系统的CO 2排放，它实际上包括了土壤呼吸和植物地上部分呼吸，而土壤呼吸又包括土壤微生物呼吸和植物根系呼吸。
影响土壤微生物呼吸的因子主要有：温度、含水率和有机质。
温度影响微生物分解过程，通过研究发现较高温度下的微生物优势种群能够分解较低温度下微生物种群所不能利用的有机物，且证实了微生物种群组成和结构确是随着温度的变化而改变。