温室气体通量
基于地基监测的人为源温室气体排放通量反演研究进展
基于地基监测的人为源温室气体排放通量反演研究进展杨珺越;徐正宁;裴祥宇;王志彬【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2024(40)2【摘要】不同尺度下温室气体的空间分布及变化趋势是研究气候变化的基础,也是评估相关减排政策实施效果的重要依据。
当前碳排放核算主要基于排放清单,不确定性较大。
基于监测数据的碳排放核算能够有效评估和修正排放清单结果,是对当前方法的有效补充。
国内温室气体的监测主要针对污染源和环境浓度,对于人为源温室气体排放通量的监测研究较少。
该文分析了近年来国内外基于地基监测的人为源温室气体排放通量研究,主要的研究方法可分为2类:柱浓度空间分布结合三维风场数据反演排放通量;结合实测体积分数、大气扩散模型和统计优化模型修正先验排放通量结果,以获取更准确的后验排放通量。
通过分析和对比2种方法的优势和局限,讨论不同通量反演方法的适用场景。
建议我国未来应构建适用于不同空间尺度的温室气体通量监测反演体系,综合利用多种监测手段,以校核验证排放清单,并为制定温室气体减排策略和评估应对气候变化工作成效提供技术支撑。
【总页数】13页(P19-31)【作者】杨珺越;徐正宁;裴祥宇;王志彬【作者单位】浙江大学环境与资源学院;浙江大学杭州国际科创中心【正文语种】中文【中图分类】X831【相关文献】1.城市绿地土壤温室气体通量及其人为影响因素研究进展2.基于物联网的温室气体排放计算与在线监测方法3.夯实我国固定污染源温室气体排放监测基础的建议4.固定污染源温室气体排放量直接监测方法综述5.气候变化下基于DayCent的旱地玉米农田温室气体排放通量模拟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
温室气体大气通量
温室气体大气通量大气中温室气体体积分数增加导致的全球气温升高，引起了世界各国政府和科学家的共同关注，已成为全球生态环境研究中的一个热点领域。
CO2、CH4、N2O是大气中最主要的3种温室气体，在对温室效应的贡献中，CO2占70％，CH4占23％，N2O占7％，它们对全球气候变暖的增温贡献分别是60％、15％和5％。
人类活动的影响，大气中CO2，体积分数从1800年的80×10-6增加到目前的345 X 10-6，而且目前正以每年0．5％的速度在增长；CH4是大气中除CO2外最为丰富的含碳化合物，虽然在大气中只有10a的存活时间，但它是一种红外辐射活性气体，其红外吸收能力是CO2的20～30倍，是一种很重要的温室气体。
20世纪70年代末80年代初，大气CH4含量随时间变化的监测工作开始在世界不同地方进行，随着研究的不断深入，国内外多项观测结果表明，大气中CH4体积分数从过去的0．72×10-6上升到现在的1．78×10-6，已经增长了一倍多，且目前正以每年0.8％-1.1％的年速率在增长。
据估计，全球每年排放CH4总量约为420×1012～620×1012g。
1.湿地温室气体国内外研究现状国外对自然湿地温室气体的排放研究报道较少，中国的湿地温室气体研究主要集中若尔盖和青藏高原的草丛湿地。
辽河三角洲芦苇湿地、三江平原的草丛湿地和沿海红树林湿地等湿地的研究。
在若尔盖高原沼泽的研究中温度条件是影响沼泽湿地CH4排放的重要因之一，若尔盖高原沼泽地由于其气候条件影响，其CH4排放量平均值仅是我国面积最大的三江平原沼泽湿地排放量的1/5左右。
水分条件和温度条件是影响沼泽地CH4排放地域差异的主要因子。
对芦苇湿地温室气体CH4进行研究发现，其排放有明显的季节性变化规律性，大量的CH4发生在夏季，之前因土壤含水量低，表现为吸收CH4，秋季排水后，CH4排放明显减少。
《乌梁素海湖滨带温室气体交换通量研究》范文
《乌梁素海湖滨带温室气体交换通量研究》篇一一、引言全球气候变化问题已成为当前科学研究的重要课题之一，其中温室气体的排放与交换更是关注焦点。
乌梁素海湖滨带，作为重要的湿地生态系统，其温室气体的交换通量研究对于理解区域乃至全球气候变化的机制具有重要意义。
本文旨在研究乌梁素海湖滨带温室气体（如二氧化碳、甲烷等）的交换通量，以期为全球气候变化研究提供基础数据和科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域乌梁素海湖滨带位于我国某地，具有独特的湿地生态系统，是众多野生动植物的栖息地，同时也是温室气体交换的重要区域。
2. 研究方法本研究采用静态箱-气相色谱法进行温室气体通量的测定。
在乌梁素海湖滨带设置多个采样点，定期进行气体样本的采集与分析，以获得温室气体的交换通量数据。
三、乌梁素海湖滨带温室气体交换通量分析1. 二氧化碳通量乌梁素海湖滨带二氧化碳的交换通量受到多种因素的影响，如温度、湿度、风速等。
通过分析数据，我们发现乌梁素海湖滨带二氧化碳的排放通量较高，主要原因是湖滨带植被在生长过程中需要大量二氧化碳进行光合作用。
此外，湖泊水体中的微生物活动也会产生一定的二氧化碳。
2. 甲烷通量乌梁素海湖滨带甲烷的交换通量受到土壤有机质含量、水分含量、温度等因素的影响。
通过数据分析，我们发现乌梁素海湖滨带甲烷的排放通量相对较低，这可能与湖泊水体的流动性有关。
然而，在特定条件下（如土壤水分过高），甲烷的排放通量可能会有所增加。
四、讨论乌梁素海湖滨带作为重要的湿地生态系统，其温室气体的交换通量对区域乃至全球气候变化具有重要影响。
在今后的研究中，我们应关注以下几个方面：1. 加强乌梁素海湖滨带温室气体交换通量的长期监测，以了解其变化趋势及影响因素。
2. 深入研究乌梁素海湖滨带植被类型、土壤性质等因素对温室气体交换通量的影响，为预测和评估气候变化提供科学依据。
3. 结合遥感技术、数值模拟等方法，对乌梁素海湖滨带温室气体交换通量进行空间分布和时间演变的综合分析，以提高研究的准确性和可靠性。
常见陆地温室气体通量测量方法比较
２ ０ １ ３年 ４月
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ３ １ ６ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ ５
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ＶＯ１ ． ３ ８ ＮＯ． ２
Ｆｏｒ ｅ ｓ ｔ Ｉ ｎｖｅ ｎｔ ｏｒ ｙ ａ ｎｄ Ｐｌ ａ ｎｎ ｉ ｎｇ
ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｇ ａ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｉ ｐ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ｎｄ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈｏ ｕｓ ｅ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ； ｆ ｌｕ ｘ ｅ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｓ； ｃ ｈ ａ ｍｂ ｅ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ； ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ — ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ａｐ ｒ ． ２ ０ １ ３
常 见 陆地 温 室气 体 通 量 测 量 方 法 比较
张 鑫 ， 林 茂 ， 吴 京 科
（ ｉ ． 北 京林 业 大 学 ， 水土保持 学院， 北 京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ． 美 国环 保 协 会 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ７ ）
摘要 ： 陆地 生态 系统对 温 室气体 的排放 有 重要 贡献 ， 从 而影 响 着全 球 气候 变化 。通量 测 量主 Nhomakorabea 包括
水气界面温室气体通量原位监测系统设计与应用
排放 源 之后 ， 水 库温 室 气 体 释放 对 全 球 的影 响 引 起
了越 来越 多 的关 注 ， 并成 为 国 际水 力 发 展 协 会 新 近 关 注 的热点 问题 。
要准 确评 估水 库 对 全 球 气 候 变 化 的 贡献 ， 需要 开 展 水 气界 面温 室 气体 通 量 监 测 。 目前 ， 常 用 的 监测 方
水 气 界 面温 室 气体 通 量 原 位 监 测 系 统 设 计 与 应 用
刘 云 兵， 刘 辉， 束 金 祥， 杨 旭 光， 卓 海 华
（ 长 江 水 利 委 员会 长 江 流域 水 环 境 监 测 中心 ， 湖北 武界 面 温 室 气 体 静 态箱 一气 相 色谱 测 量 法 只 能 获 得 点 上 数 据 ， 且存在 劳动 强度 大、 分 析 成 本
线 监 测设备 进行 温 室气 体通 量原 位监测 的研 究还 处 于
早 期 阶段 ， 集 成 技术 和理 念均 不完 善 ， 亟待提 高 。本文 系统介 绍 了一种 水气 界 面温 室气体 通量 原位 监测 系统 的集成 设计 方案 和应 用 示 范 情 况 ， 以期 对 利用 静 态 箱 和在线 气体 监测 设备 开展 温室 气体 通量 监测 提供 有益 的借鉴 和参 考 。
第４ ４卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ２月
人 民 长 江
Ｙａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４４． Ｎｏ ． ３ Ｆｅ ｂ．， ２０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ７ １ —０ ４
用 手动 操作 可 能导 致 人 为误 差 ， 另 外 样 品运 输 过 程 中
河流温室气体排放通量及其影响因素的研究
河流温室气体排放通量及其影响因素的研究河流温室气体排放通量及其影响因素的研究1 研究背景随着人类社会经济的发展，环境问题日益突出，大气中温室气体浓度的不断升高及由其造成的全球变暖已经成为国际社会关注的焦点。
大气中主要的温室气体有CO2、CH4和N2O，其对温室效应的贡献率近80%(kiehl J T et al,1997)。
其中CO2对温室效应的贡献率最大，约占60%，并正以1.9ppmv的速度增长，是最重要的温室气体(IPCC,2000)。
其次是CH4，其增温潜势是CO2的21~23倍左右，占温室气体对全球变暖贡献总份额的15%(Hansen J E et al,1990)。
N2O 是一种痕量的长寿命温室气体，其在对流层中可以存在114年之久，在100年尺度上，N2O的辐射效应常数是CO2的296~310倍(IPCC,2007），对温室效应的贡献率约占5%。
此外，N2O还会破坏和减少平流层臭氧。
大气中不断增加的温室气体的浓度促使了大量的针对其从陆地和水生环境中释放的研究(Conrad R et al,1996)。
水生环境中，海洋、河流、河口、湖泊、湿地等天然水体是大气CO2、CH4、N2O重要的源。
自Craig等(Craig H et al,1963)首次对海洋中溶存N2O进行分析后，国际大量学者相继对全球各大洋、近岸、河口及河流等地进行了研究，研究内容包括水体中温室气体的生消机制，源、汇转换，时间、空间特征及其影响因素，并估算水体环境向大气释放温室气体的量。
全球范围内，由于占地面积大，湿地被认为是CH4和CO2的主要排放源(Le Mer J et al,2001;宋长春等,2006)然而，工业革命以来，大量的人类活动(如石油燃料、农业生产、土地利用和管理等)对全球碳、氮循环产生显著的影响，使得碳、氮负荷成倍地从陆地生态系统进入水生生态系统(虞中杰,2011)，同时营养盐和有机物质的大量输入剌激了底泥和水体环境中微生物的新陈代谢，导致CH4和CO2、NaO在河流、湖泊等淡水水体中的分压经常超出大气平衡分压的数倍使得其在表层水体均为过饱和状态(Richey JE et al,2002)，从而导致水生生态系统CH4、CO2、N2O的排放明显增加。
温室气体统计 范围1 范围2 范围3
标题：深入探讨温室气体统计：从简到繁，逐层深入解析在当今的社会中，温室气体统计一直备受关注。
温室气体的排放与全球气候变化密切相关，因此对于温室气体的统计和监测显得尤为重要。
本文将从简到繁，逐层深入，全面解析温室气体统计这一重要领域。
一、温室气体统计的基本概念我们来了解温室气体统计的基本概念。
温室气体是指能够吸收和辐射地球表面长波辐射的气体，包括二氧化碳、甲烷、氟利昂等。
温室气体统计即是对这些气体在特定范围内的排放量和浓度进行监测和统计分析。
确立了基本概念后，我们进入了对温室气体统计范围1的深入探讨。
二、温室气体统计范围1的分析在温室气体统计中，范围1是指直接来自于组织或机构活动的温室气体排放。
这包括燃烧化石燃料所产生的二氧化碳排放、工业过程中的甲烷排放等。
在进行温室气体统计时，范围1的排放量必须被准确测算并记录，以便对温室气体的总量进行评估。
接下来，我们将更深入地研究温室气体统计的范围2。
三、温室气体统计范围2的详细解析范围2包括间接排放，即源自于所生产的消费物或服务而非直接由组织或机构所产生的温室气体排放。
这些排放通常来自于能源的生产和使用，如电力和热能的生产。
在进行温室气体统计时，范围2的排放量也需要被准确估算和记录，以便全面评估温室气体的总体负荷。
我们将深入探讨温室气体统计的范围3。
四、温室气体统计范围3的深度剖析范围3是指组织或机构活动以外的间接排放，包括员工通勤、供应链中的排放等。
这些排放通常难以准确估算，但同样需要被纳入温室气体统计范围之内，以便对温室气体的整体影响有一个更全面的认识。
在总结概述部分后，我们来谈一谈我对温室气体统计这一主题的个人观点和理解。
五、个人观点与理解对于温室气体统计，我个人认为应该注重数据的准确性和全面性。
只有准确测算和记录温室气体的排放量，我们才能更好地制定相关政策和措施，来减少温室气体的排放。
我也认为公众需要更多的参与和了解，共同努力应对温室气体排放所带来的全球性挑战。
n2o释放通量
N2O释放通量简介N2O，即二氧化氮，是一种重要的温室气体，对全球气候变化有着重要的影响。
它是由于人类活动产生的一种副产品，主要来自于农业、化肥使用以及燃烧过程。
N2O的释放通量是指单位时间内释放到大气中的N2O的量。
了解N2O释放通量的大小及其影响因素对于应对气候变化以及制定适当的减排策略非常重要。
N2O的来源虽然大气中N2O的浓度较低，但它对全球变暖的潜在影响却是其他温室气体的296倍。
N2O主要来自于以下几个方面的人为活动：1.农业：农业过程中使用的化肥、农药以及牲畜的排泄物都是N2O的重要来源。
化肥中的氮转化为亚氮酸盐，再进一步转化为N2O释放到大气中。
2.燃烧过程：N2O释放的另一个重要来源是燃烧过程，尤其是燃烧化石燃料和固体废弃物。
这些过程甚至比农业领域更大规模地释放N2O。
3.工业过程：一些特定的工业过程，如尿素生产，也会释放大量的N2O。
尿素生产的过程中需要使用氨和二氧化碳，这些化学物质的反应会产生大量N2O。
N2O释放通量的影响因素N2O的释放通量受到多种因素的影响，这些因素包括但不限于以下几点：1.土壤pH值：土壤的酸碱性（pH值）对N2O的释放通量有着显著的影响。
酸性土壤通常会导致更高的N2O释放。
2.湿气条件：湿润的土壤环境有利于微生物的活动，从而促进N2O的产生和释放。
3.化肥使用量：化肥中的氮是N2O的主要来源之一，因此化肥的使用量会直接影响N2O的释放通量。
过量的化肥使用可能会导致更高的N2O排放。
4.土地利用方式：不同的土地利用方式会对N2O的释放通量产生显著影响。
例如，林地通常以较低的速率释放N2O，而农田常常是N2O的主要源泉。
5.环境温度：温度对土壤中微生物的活动有着重要影响。
较高的环境温度通常会导致更高的N2O释放。
减少N2O排放通量的方法减少N2O的释放对于缓解气候变化至关重要。
以下是一些减少N2O排放通量的方法：1.合理使用化肥：减少化肥的过量使用，采用科学的施肥方法减少N2O的释放。
气体通量定义
气体通量定义
气体通量在环境科学、大气化学和生态学中，是指单位时间内通过单位面积的气体质量或摩尔数。
具体来说，它描述的是气体从一个区域（如土壤表面、水体表面、植被冠层或者建筑物表面）向另一个区域（通常指大气）传输的速率。
例如，在研究气候变化时，测量土壤排放的温室气体（如二氧化碳CO2、甲烷CH4、氧化亚氮N2O等）通量对于理解全球碳循环以及评估生态系统对气候变化的响应至关重要。
数学上，气体通量F可以表示为以下公式：
其中：
Δm是单位时间内取样区域内气体的质量变化；
Δt是时间间隔；
A是该区域的表面积。
在实际测量过程中，特别是在使用箱法或其他微气象技术时，可能还需要考虑气体密度、静态箱内气体浓度的变化等因素来精确计算气体通量。
土壤温室气体通量测定方法的比较和评价
土壤温室气体通量测定方法的比较和评价土壤温室气体通量是指土壤中的温室气体（如二氧化碳、甲烷和氧气）通过土壤与大气之间的气体交换过程进行的净通量，通量的大小直接影响着全球气候变化。
因此，准确测定土壤温室气体通量对于了解土壤与大气之间的气体交换过程，预测气候变化等具有重要意义。
目前常用的土壤温室气体通量测定方法主要包括静态箱法、动态箱法和雷达测距法，下面将对这三种方法进行比较和评价。
首先是静态箱法。
静态箱法是通过将温室气体进行封闭，形成一个小型的封闭环境，然后测量封闭环境中温室气体的浓度变化，从而计算温室气体通量。
静态箱法的优点是操作简便、数据采集方便，可以测量不同土壤深度的温室气体通量，并且可以实时监测气体浓度变化。
然而，静态箱法存在的问题是封闭环境会改变土壤微环境，可能对土壤气体交换过程产生干扰，导致测量结果的不准确。
其次是动态箱法。
动态箱法是通过将温室气体进行封闭，然后在封闭环境和大气之间形成气体流动，通过测量封闭环境中气体流动速率、浓度变化等参数来计算温室气体通量。
相比于静态箱法，动态箱法可以更真实地模拟土壤和大气之间的气体交换过程，避免了封闭环境对土壤微环境的干扰。
动态箱法的缺点是操作相对复杂，需要专业仪器设备，并且不能实时监测气体浓度变化。
最后是雷达测距法。
雷达测距法是通过使用雷达仪器测量土壤的气体浓度分布，从而计算出土壤温室气体通量的方法。
雷达测距法的优点是无需封闭环境，可以在房间等封闭空间内进行测量，并且可以快速测量大面积土壤的温室气体通量。
然而，雷达测距法的缺点是仪器设备昂贵，操作技术要求较高，并且受到环境因素（如水分、温度等）的影响，可能会造成测量误差。
综上所述，静态箱法、动态箱法和雷达测距法都具有各自的优缺点。
选择合适的土壤温室气体通量测定方法应该根据实际需要，选择合适的环境和土壤条件，并结合仪器设备和专业技术要求进行综合考量。
未来的研究可以进一步发展更准确和便捷的土壤温室气体通量测定方法，以更好地了解土壤和大气之间的气体交换过程，提高对气候变化的预测能力。
【国家自然科学基金】_温室气体通量_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
科研热词 温室气体 温室气体通量 水库 静态箱法 青藏高原 通量 系统动力学模型 空间动态 稳定同位素分析 社会经济学模式 白洋淀 生物量 生态系统模型 温室气体排放 渗滤液负荷 渗滤液灌溉 河流 水-气交换通量 氮沉降 氧化亚氮 气候预测 植物高度 森林土壤 景观 时间动态 排放机制 影响 寒地稻田 地表水位 土壤结构 土壤深度 土壤呼吸 土壤含水率 土地利用变化 土地利用 全球变化 亚硝态氮 二氧化碳通量 中亚热带森林土壤 三江平原 riems n2o气体剖面浓度 n2o和co2释放通量 n2o co2扩散通量 co2分压 ch4通量 ch4与n2o通量
科研热词 n2o 温室气体 迁移转化过程 白洋淀湖泊湿地 温室气体排放 氮 二氧化碳 通量 草本沼泽 翅荚决明 纬度梯度 筑坝拦截 碳循环 碳储库 石漠化 盐沼 甲烷 生物入侵 生源要素 激光吸收光谱 湿地生态系统 湿地 淡水沼泽 水环境响应 氮循环 森林土壤 林下植被 开放光程 尾叶桉林 小兴安岭 季节变化 外源氮素 土壤解冻 喀斯特 冻融区 农业生态系统 兴安落叶松 交换 互花米草(spartina alterniflora) 主导因素 n_2o排放 iap-n模型 dms ch4
2011年 科研热词 温室气体 温室气体排放 二氧化碳 纯林 混交林 小兴安岭 华北平原 二氧化碳分压 黑麦草 间歇期 长白山火山区 镜泊湖水库 通风 通量 轮作制度 轮作 豌豆 落叶松-苔草沼泽 营养元素 耕作方式 耕作措施 碳通量 碳氮循环 碳库稳定性 白桦沼泽 甲烷 生物地球化学 猪舍 燕麦 火烧干扰 火干扰 火山气体 火山 潮土 湿地植被微生物 温泉气体 温度敏感性 温带半干旱地区 水位下降 氮肥施用 氮肥利用率 氮沉降 氧化亚氮通量 氧化亚氮 森林土壤 栽培模式 林业管理 春小麦 旱作 放牧强度 排放通量 排放控制 推荐指数 12 4 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
短期增温对内蒙古大青山油松人工林土壤温室气体通量的影响
短期增温对内蒙古大青山油松人工林土壤温室气体通量的影响作者：张晓璞马秀枝李长生吴天龙吴昊梁芝来源：《安徽农业科学》2024年第01期摘要［目的］揭示内蒙古大青山土壤温室气体通量的变化趋势和影响，为温室气体在森林生态系统的排放机制和影响因素提供理论基础。
［方法］利用OTC（开顶式增温箱）模拟大气温度升高，采用静态箱-气相色谱法野外原位观测土壤温室气体（CO2、CH4、N2O）通量的日动态、季节动态及年际动态的变化规律。
［结果］模拟增温的条件下，5、10、20、40 cm 土层土壤年均增温分别为1.13、2.16、1.21、0.70 ℃，大气年均增温0.61 ℃；增温处理下，5、10、20 cm土层土壤年均湿度分别降低4.64%、3.50%和8.43%，40 cm土層土壤湿度平均增加1.87%，大气湿度平均降低5.93%。
增温降低了土壤有机碳、碱解氮、全氮、硝态氮含量、碳氮比，促进了铵态氮的转化。
增温处理抑制了CO2通量排放，生长季CO2通量降低了25%。
土壤CH4通量在生长季表现为大气CH4的汇，增温状态下的CH4通量平均吸收值略高于CK，一定程度上促进了CH4通量吸收。
土壤N2O通量在生长季表现为大气N2O的源，生长季无显著差异，增温对N2O排放通量具有一定促进作用，但影响较小。
［结论］该研究结果可为半干旱森林土壤温室气体通量排放研究提供参考依据。
关键词模拟增温；油松人工林；温室气体；温带森林中图分类号 S714 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）01-0105-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.022开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Effect of Short-term Warming on Soil Greenhouse Gas Fluxes in Pinus tabulaeformis Plantations in Daqingshan， Inner MongoliaZHANG Xiao-pu1， MA Xiu-zhi1， LI Chang-sheng2 et al（1.College of Forestry， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010018;2. Inner Mongolia Hohhot Meteorological Bureau， Hohhot， Inner Mongolia 010051）Abstract ［Objective］To reveal the changing trend and influence of soil greenhouse gas flux in Daqing Mountain， Inner Mongolia， and provide a theoretical basis for the emission mechanism and influencing factors of greenhouse gases in the forest ecosystem.［Method］In this experiment，OTC （open top heating chamber） was used to simulate the atmospheric temperature rise， and static chamber gas chromatography was used to observe the diurnal， seasonal and interannual dynamics of soil greenhouse gas （CO2， CH4， N2O） fluxes in situ.［Result］Under the condition of simulated warming， the average annual temperature of soil 5， 10， 20 and 40 cm was 1.13， 2.16， 1.21 and 0.70 ℃ respectively， and the average annual temperature of atmosphere was 0.61 ℃;under the warming treatment， the soil humidity at 5， 10 and 20 cm decreased by 4.64%，3.50% and 8.43% annually， the soil humidity at 40 cm increased by 1.87% on average， and theatmospheric humidity decreased by 5.93% on average. Warming reduced soil organic carbon， alkali hydrolyzable nitrogen， total nitrogen， nitrate nitrogen， C/N content， and promoted the transformation of ammonium nitrogen. The warming treatment inhibited the emission of CO2 flux，and the CO2 flux in the growing season decreased by 25%. The soil CH4 flux in the growing season showed as a sink of atmospheric CH4， and the average absorption value of CH4 flux in the warming state was slightly higher than that in the control group， which promoted the absorption of CH4 flux to a certain extent. The soil N2O flux is the source of atmospheric N2O in the growing season， and there is no significant difference in the growing season. The warming has a certain promotion effect on N2O emission flux， but the influence is small.［Conclusion］The research results can provide a reference for researchers studying greenhouse gas emissions from semi-arid forest soil.Key words Simulated heating;Pinus tabulaeformis plantation;Greenhouse gas;Temperate forest基金项目内蒙古自然科学基金项目（2022MS03054）。
温室气体数据处理-讲解
CH4通量与土壤含水率（0-10cm）的关系
N2O通量与土壤含水率（0-10cm）的关系
土壤指标还包括：有机碳含量、全N含量、C/N等，分析温室气体通量与土壤因子的关系。
研究内容：
研究不同生态系统（森林、农田）下土壤温室气体的排放格局，及其影响因子（气候、土壤等）的关系。
实验进展：
森林采样5次，数据2次
农田采样4次，数据1次
农业园区采样2次，数据0次
数据处理：
1、样气（CH4、CO2、N2O）浓度=样气峰面积*标准气浓度/标准气峰面积
CH4排放速率
CO2排放速率
N2O排放速率
0.210211408
399.4768755
-0.037061596
336.5607993
0.20993117
455.0718404
-0.016924081
4.7743048
0.208666386
average
416.2315246
-0.021063735
201.2944605
0.209602988
常数60为时间换算，从分转换为小时。
H为采样箱的有效高度（cm），T为采样时箱内平均气温（℃），常数16为CH4的摩尔质量（g/mol）。对于其他气体如CO2和N2O，只需将相应气体的摩尔质量替换为CH4的摩尔质量即可。（地气系统碳氮交换：从实验到模型，黄耀。）
3、结果分析
Stands
CO2通量
（mg/m2/h）
T为采样时箱内平均气温（℃）。
P为采样点大气压力，通常视为标准大气压，即P=1.013×105Pa。由于气压随海拔高度而变，因此对于高海拔区需将实际气压代入上式。
青藏高原泥炭地温室气体通量与海拔关系初探
2021年第3期青藏高原泥炭地温室宪体通量弓海拔关系初探崔航(1.青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室，西宁810008;2.青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室，西宁810008)摘要：在全球气候变暖背景下青藏高原由于其较高的海拔导致其气候变化更为剧烈，海拔高度的不同必然导 致温室气体通量发生变化。
通过对位于青藏高原不同海拔高度处的泥炭地青海湖流域小泊湖湿地、若尔盖高原沼泽湿地、拉萨河谷、隆宝滩湿地和纳木错湖流域温室气体生长季排放通量的对比分析发现，高海拔区冻融过程更为剧忍，青藏高原泥炭地CO2和NO生长季排放通量随海拔升高呈增加的趋势；CH,生长季排放通量受气温变化的彩响，随海拔的升高呈递减的趋势。
青藏高原泥炭地CO?和CH*生长季源汇功能发生变化的临界海拔分别为2895m和4811m。
关键词：全球气候变暖；青藏高原；温室气体；海拔中图分类号：XI6文献标识码：A文章编号：1005-9393(2021)03-0051-05自工业革命以来，科技的发展日新月异，但与之相随的是陆地生态系统的变化，甚至是破坏据IPCC第五次评估报告显示,1880-2012年间全球海陆表面平均气温升高了0.85七，其主要影响因素是大气中温室气体浓度的增加叫Allison等问研究发现，随着温室气体浓度的不断增加，21世纪末全球平均气温将比现代高2七~7七。
因此全球气温的升高是当前全球变化研究中的热点问题之一。
二氧化碳(CO2X甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是大气中对气温升高影响较大的三种温室气体,对全球气温升高的贡献率分别为60%、15%和5%叫由于人类活动的加剧，近年来大气中CO?、CH4和N2O的浓度每年分别以1.9ppm~2.1ppm、6ppb和0.73±0.03ppm的速度递增，且随着全球经济社会的高速发展，未来这三种温室气体浓度增长的速率将更大叫当今及未来人类社会面对的问题是温室效应加剧导致的全球气候环境巨变。
涡度相关技术在农田生态系统通量研究中的应用
涡度相关技术在农田生态系统通量研究中的应用引言农田生态系统通量研究是指通过对农田中能量、物质和水的输送与转化过程进行监测和分析，从而全面了解农田生态系统的运行状态和生态环境特征。
近年来，涡度相关技术在农田生态系统通量研究中得到了广泛的应用，其高时空分辨率和非侵入性的特点使其成为研究农田生态系统通量的重要工具之一。
本文将对涡度相关技术在农田生态系统通量研究中的应用进行详细的介绍和分析。
一、涡度相关技术简介涡度相关技术是一种利用自然界中存在的气溶胶、水汽和气体在空气中的扩散过程来研究大气和地表之间的能量、物质和水的交换过程的技术。
其核心原理是通过监测立体风场中的风速、温度和湿度等参数的变化，来推断能量、物质和水的传输速率和方向，从而揭示地表之间的通量过程。
涡度相关技术具有高时空分辨率和非侵入性的优点，可以有效地监测和分析大气和地表之间的交换过程，因而被广泛地应用于农田生态系统通量研究中。
二、涡度相关技术在农田生态系统通量研究中的应用1.温室气体通量研究温室气体通量是农田生态系统中重要的通量过程之一，其直接关系到大气中温室气体的排放与吸收情况。
通过涡度相关技术可以监测到农田中二氧化碳、甲烷和氮氧化物等温室气体在大气和地表之间的传输过程，从而研究和评估温室气体的排放和固定情况。
利用涡度相关技术可以实时监测温室气体的通量，揭示温室气体的排放和吸收机制，为减少温室气体排放、改善农田生态环境提供了重要的数据和支撑。
2.水分通量研究地表水分的蒸发和蒸腾过程是农田生态系统中重要的水分通量过程，涡度相关技术可通过监测大气和地表间的水汽交换来揭示农田水分的蒸发和蒸腾速率。
利用涡度相关技术可以实时监测地表蒸发和作物蒸腾的速率和时空分布，研究影响水分通量的环境因素和作物种植管理措施，优化农田生态系统中的水分利用效率，为提高农田水资源利用效率和保护生态环境提供了重要的科学依据。
4.气溶胶通量研究气溶胶是农田生态系统中重要的大气颗粒物质，其对大气环境和生态系统的影响至关重要。
一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法[发明专利]
![一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9e6ffe918e9951e79a892701.png)
专利名称：一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法
专利类型：发明专利
发明人：王朝元,刘羽,李欣瑜,周婧,李柯萍
申请号：CN202010268478.8
申请日：20200408
公开号：CN111413469A
公开日：
20200714
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法。
该静态箱法包括如下步骤：将静态箱的箱体插入至待测的畜牧场开放源的地面并静置；然后配合箱盖密闭；通过出气口采集气体进行检测；静态箱包括两端开口的箱体；箱盖上设有出气口和T形通气管，其竖臂延伸至箱体内；箱体内设有混流风扇。
本发明采用的静态箱设置T型通气孔，可以平衡箱体内外压强，减小了文丘里效应造成的影响；同时还设置混流风扇，有利于箱体内气体的混合，进而提高静态箱法测量气体排放通量的准确性。
本发明改进了气体排放通量的计算方法，通过引入正态分布随机数来修正静态箱所测气体浓度，并引入排放量理论低估率来降低计算方法对静态箱检测气体排放通量准确的影响。
申请人：中国农业大学
地址：100193 北京市海淀区圆明园西路2号
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：王春霞
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• 2．3土壤浓度廓线法 该法是指假设土壤浓度均一，就可以通过测定土 壤剖面不同深度的气体浓度来计算土壤与大气间的 气体交换通量。土壤剖面温室气体浓度的测量方法 主要有2类：土壤气体采样管和多层采样探头，但是 无论哪一种，都必须先破坏土壤基质再进行管路或 探头含有较轻原子(如12C)的化学键活化能 较低，产物中C浓度会由于化学或生物酶反应 增加，而反应基质中则是12C浓度增加，从而 可以鉴定土壤中排放出来的CH4的量。由于在 沉积物中氧化生成CH4，因此碳同位素比例上 有很大不同，因此可通过实验测定土壤产生的 CO2和CH4中的元素同位素组成。根据同样原 理，也可用同位素15N鉴定N20。但N20含量较 低，很难获得准确的分析结果。
引言
• 大气中温室气体体积分数增加导致的全球气温升 高，引起了世界各国政府和科学家的共同关注， 已成为全球生态环境研究中的一个热点领域。 • CO2、CH4、N2O是大气中最主要的3种温室气体， 在对温室效应的贡献中，CO2占70％，CH4占23％， N2O占7％，它们对全球气候变暖的增温贡献分别 是60％、15％和5％。
2大气通量的测量方法
• 2．1箱法 箱法是目前最常用的方法，用来测量土壤和大气间微 量气体交换通量，工作原理简单，用特制箱子罩在一定面积 的下垫面上方，隔绝箱内外气体的交换，随时间的变化测定 箱内温室气体，根据计算得出气体交换通量。主要分为3种 类型：密闭式静态箱、密闭式动态箱和开放式动态箱。
• 密闭式静态箱又包括碱液吸收法和气相色谱法2种，碱液吸 收法是用溶液吸收CO2，形成碳酸根，主要是NaOH或 KOH溶液，吸收结束后进行滴定，计算出土壤在这一段时 间内的CO2排放量。采样箱分为透明箱和暗箱2种。 • 密闭式动态箱只是增加了气体的循环过程，具体测量原理 与静态箱原理相似。而开放式动态箱气体并不再回流，并 且是通过计算箱入口和出口处气体浓度差异来确定气体的 排放通量。箱内气体排放、吸收速率用通量的计算方法， 即单位时间单位面积观测箱内该气体质量的变化，正值表 示气体排放到大气，负值表示气体的吸收，用公式表示为： • • 式中，F为气体通量(mg•m-2•h-1)，V为观测箱的容积(L)，V 为观测时包围的土壤面积(m2)，H为采样箱露出沉积物大气 界面的高度(m)，Δv/Δc为采样箱内气体浓度随时间的变化 率(mg•L-1•h-1)。
• 2．2微气象学法 微气象学法包括空气动力学方法、涡度相关法、波文比能量平 衡法等。 • （1）空气动力学方法。该方法认为，近地面层温度、水汽压和风 速等各种物理属性的垂直梯度，受大气传导性的制约，根据温度、 湿度和风速的梯度及廓线方程，用不同的积分公式求解出农田上 的蒸发潜热和显热通量。 • （2）涡度相关法。用特制的涡动通量仪直接测算下垫面显热和潜 热的湍流脉动值，而求得植被腾发量的方法。其计算式为： • • 式中：E为瞬时蒸发值；ρ是空气密度；是垂直风速；q是湿度的瞬 时脉动值。在计算时取它们乘积的半小时或长时间的平均值。 • (3)波文比能量平衡法。以下垫面的水热交换为基础，在假定热量 交换系数和水汽的湍流交换系数相等的情况下，根据相似理论引 入波文比显热通量与潜热通量之比，并将β微分化为差分后代入湿 度常数系数，简化下垫面的能量平衡方程而求得植被腾发量的方 法。
• 人类活动的影响，大气中CO2，体积分数从1800年的 80×10-6增加到目前的345 X 10-6，而且目前正以每年0．5％ 的速度在增长；CH4是大气中除CO2外最为丰富的含碳化合 物，虽然在大气中只有10a的存活时间，但它是一种红外辐 射活性气体，其红外吸收能力是CO2的20～30倍，是一种很 重要的温室气体。 • 20世纪70年代末80年代初，大气CH4含量随时间变化的监测 工作开始在世界不同地方进行，随着研究的不断深入，国 内外多项观测结果表明，大气中CH4体积分数从过去的 0．72×10-6上升到现在的1．78×10-6，已经增长了一倍多， 且目前正以每年0.8％-1.1％的年速率在增长。 • 据估计，全球每年排放CH4总量约为420×1012～620×1012g。
4温室气体通量测量方法应用与发展方向
• 4.1与遥感技术结合 近年来，新兴的遥感技术被逐渐应用在通量研 究中，尤以Rs和GIS技术应用广泛。早在20世纪90年 代初，加拿大学者研究森林生态系统的碳库及其动 态变化所用的就是GIS方法，取得了良好的效果，同 时建立了气候变化和碳通量之间的关系模型。由于 RS的连续动态监测能力和GIS的空间数据分析能力， 使它们越来越多地被应用在通量研究中。
1.湿地温室气体国内外研究现状
• 国外对自然湿地温室气体的排放研究报道较少，中国的 湿地温室气体研究主要集中若尔盖和青藏高原的草丛湿 地。辽河三角洲芦苇湿地、三江平原的草丛湿地和沿海 红树林湿地等湿地的研究。 • 目前世界上研究较为完善的是日本等发达国家。典型草 甸小叶章湿地的N20排放与5cm地温的相关性较大，而 沼泽化草甸小叶章湿地与之相关并不明显，积水环境条 件对其影响更为明显。
• 4.2与高精度仪器结合 测量仪器的精密、准确程度决定了气体通 量测量的准确性。近年来新兴的技术有可调谐二 极管激光吸收光谱技术和美国LICOR公司的LI8150系统，其中前者为快速测定温室气体浓度提 供了新的手段，可实现多种土壤温室气体同步观 测，而后者则可实现多点测定。 因此，高精度仪器的研发及其各项功能的拓展有 助于获得更精确的碳通量研究结果，并进一步推 动气体通量及其相关研究的进程。
3方法比较
• 箱法操作简单，目前应用比较广泛。但密闭静态箱对观测 有扰动，并且多种因素都会对气体交换通量的测量产生影 响。 • 而所有微气象法对观测下垫面都有极为严格的要求。从测 量原理分析，土壤浓度廓线法可以获得真实的气体交换通 量，但测量土壤剖面CO2浓度时，都必须先破坏土壤基质， 采样过程中也同样会存在压差问题。 • 而同位素法价格昂贵，难以广泛采用。 • 综上所述，现有的测量方法没有哪一种是完美的。具体的 方法比较见表1。具体的方法选择要根据实际情况决定。