973计划：中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究

河北师范大学硕士学位论文基于CASA模型的呼伦贝尔地区NPP估算研究姓名：杜红申请学位级别：硕士专业：地图学与地理信息系统指导教师：胡引翠20100307摘要呼伦贝尔市处于内蒙古自治区的东北部地区，属于西北干旱区向东北湿润区和华北旱作农业区的过渡地带，对于保障我国的生态安全和可持续发展具有重要的意义。

草地植被是草地生态系统中的第一性生产者，对区域甚至全球气候和环境变化具有很大的影响作用。

本论文根据CASA模型估算呼伦贝尔地区的NPP，采用遥感数据，以草地植被作为草地生态系统研究的主体，对草地状况进行监测、分析计算和评价。

植被净初级生产力(NPP)是指绿色植物在单位时间内、单位面积上所积累的有机物的量。

NPP作为地表碳循环的重要组成部分，不仅直接反映了植被群落在自然环境条件下的生产能力，表征陆地生态系统的质量状况，而且是判定生态系统碳源/汇和调节生态过程的主要因子，在全球变化及碳平衡中起着重要作用。

近30年来，随着人类活动的影响，温室效应等气候和环境问题日益突出，使得陆地生态系统的碳收支的时空变化成为一项研究趋势。

本文主要运用地理信息系统和CASA遥感模型，利用MODIS遥感数据、气象数据及相关资料，估算内蒙古呼伦贝尔地区的NPP，并将估算结果与实测数据进行对比研究，从而验证CASA模型的精度，并改进该模型。

CASA模型从其产生开始就是基于大尺度甚至全球的空间验证，模型中的许多参数均是从区域甚至全球给定的，本论文拟应用CASA模型来模拟出呼伦贝尔草原生态系统的净初级生产力，并利用该生态系统的野外实测地上生物量数据进行模拟验证，旨在验证CASA模型的动态模拟能力，以评价CASA模型反映NPP空间变异特征的准确性及阐释程度。

本研究主要得出了以下结论：(一) CASA模型的改进及实现以CASA模型的基本结构为基础，考虑到最大光能利用率的取值在不同的地表植被类型中存在的差异，结合呼伦贝尔地区存在不同植被类型的实际情况，对CASA模型进行了一些改进，通过对NPP结果与实测数据及其他模型的对比验证，发现改进后的CASA模型对小尺度植被NPP的模拟效果较好。

国家重大研发计划国家重点研发计划由原来的国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项、产业技术研究与开发基金和公益性行业科研专项等整合而成，是针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品，为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。

国家重点研发计划，针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的重大科学技术问题，突破国民经济和社会发展主要领域的技术瓶颈。

将科技部管理的国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项，发改委、工信部共同管理的产业技术研究与开发基金，农业部、卫计委等13个部门管理的公益性行业科研专项等，整合形成一个国家重点研发计划。

当前，从“科学”到“技术”到“市场”演进周期大为缩短、各研发阶段边界模糊，技术更新和成果转化更加快捷。

为适应这一新技术革命和产业变革的特征，新设立的国家重点研发计划，着力改变现有科技计划按不同研发阶段设置和部署的做法，按照基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条设计，一体化组织实施。

该计划下，将根据国民经济与社会发展的重大需求和科技发展优先领域，凝练设立一批重点专项，瞄准国民经济和社会发展各主要领域的重大、核心、关键科技问题，组织产学研优势力量协同攻关，提出整体解决方案。

作为原973计划、863计划等国家发展计划的集大成者，国家重点研发计划已经成为我国针对事关国计民生的国家战略性、基础性、前瞻性重大科学技术问题，突破国民经济和社会发展主要领域技术瓶颈的重要科技资助渠道。

截至2021年12月31日，这一年科技部已经正式对外公示了122个国家重点研发计划重点专项，共计1132个国家重点研发计划项目拟获立项，其中包括142所高校拟立项项目647项，占比为57.16%。

气候变化与陆地土壤碳循环摘要：自工业革命以来，大气co2浓度大幅度升高引起的全球性气候变化已成为各国关注的焦点。

即地球表面温度升高，冰川融化，海平面上升，全球性降水增加但变化幅度区域差异显著等。

气候变化对全球碳循环带来了巨大的影响，对土壤系统产生的重要影响，使土壤碳库和碳流发生了显著变化。

因此揭示气候变化对土壤碳循环的影响过程对精确理解全球碳循环和应对气候变化相关政策的制定具有重要的指导意义。

文章综述了此领域近十几年来的主要研究工作，总结了土壤碳循环对气候变化响应的主要机制及过程，并指出未来研究的主要方向。

关于气候变化与陆地土壤碳循环的关系，本论文侧重探讨气候变化对陆地土壤碳循环的影响，包括耕作土壤、森林土壤等。

这些影响究其本质与碳源碳汇密切相关。

另一方面，论文对如何采取有效措施进行了概述，并未对具体的模型和控制流程进行探讨。

这些措施和方法毫无疑问是非常重要的，但未在本论文研究范围之内。

关键词：气候变化土壤碳循环Abstract：Since the industrial revolution, atmospheric co2 concentration greatly increase the global climate change caused has become the focus of the world. That the earth's surface temperature of melting glaciers, rising sea levels, global precipitation increase but the regional differences significant changes. Climate change to the global carbon cycle to bring the enormous influence on soil system, the important influence of soil carbon, and carbon flow varied significantly. Thus reveals the climate change in soil carbon cycle of accurate understanding the effect of global carbon cycle and climate change policy formulation has important significance. This paper reviews the recent ten years this field of research work, and summarizes the soil carbon cycle of response to climate change, and the main mechanism and process of the main direction of future research.About climate change and land soil carbon cycle, this thesis mainly focused on climate change to the terrestrial carbon cycle, the influence of soil tillage soil including forest soils, etc. These effects in its essence and source of carbon carbon closely related. On the other hand, the paper on how to take effective measures were summarized, not for specific model and control process were discussed. These measures and methods of doubt is very important, but not in this research area.Key words: Climate change soil carbon cycle1．引言土壤和气候是有密切关系的两大自然客体，气候是土壤形成的要素之一，反过来，从土壤及其风化壳也可论证气候变迁。

第20卷第8期2005年8月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20　N o.8A ug.，2005文章编号：1001-8166（2005）08-0903-07全球变化下土壤功能演变的响应和反馈*孙　波，解宪丽（中国科学院南京土壤研究所，中国生态系统研究网络土壤分中心，江苏　南京　210008）摘　要：土壤过程是陆地生态系统过程的重要组成部分，对全球变化有响应和反馈作用。

概述了国内外全球变化下的土壤功能演变过程的研究进展。

样带的生态学对比结合长期试验的联网研究成为区域尺度的重要研究方法，同时广泛应用稳定性碳氮同位素分析和区域模型方法，对土壤碳氮循环的人文和自然元素综合驱动进行定量研究。

未来对全球变化下土壤过程的研究重点是集成社会经济和生物物理过程的研究，加强土地利用变化驱动的定量描述，综合研究土壤碳氮循环和水循环交互作用，建立区域尺度的土壤碳氮循环模型，预测全球变化下土壤功能的演变和反馈，提出调控策略和措施。

关　键　词：全球变化；土壤功能；样带；网络；稳定性同位素；模型中图分类号：S15 文献标识码：A 土壤是陆地生态系统的主要组分，土壤的功能和过程对全球变化存在响应和反馈。

土壤是陆地生态系统中最大的碳库（全球约1500P g），土壤过程通过生成或消耗温室气体（C O2、C H4、N2O等）以及其它气体（N H3、N OX、C O）直接或者间接地影响气候变化；另一方面，全球变化通过降雨、温度和养分沉降等变化影响土壤过程［1，2］，从而影响了生态系统的生产力及其稳定性。

受到地带性环境因子变化的影响，土壤类型的分布呈现一定的地带分布规律。

土壤主要承担着生产力（提高植物和生物生产力的能力）、环境质量（土壤降低大气、水、生物环境污染物和病菌损害的能力）、人类/动植物健康（保证食物链中提供必需元素和减少有害元素、污染物）3个方面的功能［3］。

土壤功能是由土壤自身的物质循环、能量流动、生物演替和信息传递特征决定的，是土壤的固有属性。

项目名称：中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全首席科学家：傅伯杰中国科学院生态环境研究中心起止年限：2009.1至2013.8依托部门：中国科学院一、研究内容围绕关键科学问题，选择对我国生态安全有重要意义的森林、湿地、草地和荒漠生态系统的重要生态服务功能，从以下四个方面开展研究。

（1）生态系统服务功能形成机理基于生态系统的长期监测和实验，研究森林、湿地、草地和荒漠生态系统水源涵养与水文调节、水土保持与防风固沙、生物多样性保育与碳固定等生态服务功能的形成和调控机制，分析生态系统支持功能与调节功能之间的依存关系，以及生态系统稳定性对生态系统服务功能的影响机理，揭示生态系统结构、过程和服务功能的相互关系。

研究生态系统服务功能对人类活动和环境扰动的响应与适应机制，揭示生态系统退化和生态系统服务功能降低的驱动因子，为准确认识不同类型生态系统服务功能特征提供理论基础。

（2）生态系统服务功能的区域集成和尺度转换基于生态系统定位研究站，研究所代表区域同一生态系统类型服务功能的尺度特征与尺度转换方法；选择典型区域，研究不同类型生态系统及其重要服务功能的区域集成方法，揭示景观和区域尺度生态系统服务的表征、相互作用和时空变异规律，分析区域生态系统服务功能传输过程的景观连通性和景观动态过程，建立生态系统服务功能的尺度转换构架和区域集成模型。

（3）中国主要陆地生态系统服务功能评估综合生态系统定位观测和遥感监测数据，建立生态系统服务功能评估数据库，应用地理信息系统技术，建立基于遥感反演与地面观测数据相结合的生态系统服务功能综合评估模型，分析近30年来中国主要陆地生态系统宏观结构变化和服务功能动态趋势，评估全国生态系统重要生态服务功能，确定生态系统服务功能对自然和人为活动的响应特征与空间格局，绘制中国主要陆地生态系统服务功能分布图。

基于生态经济学理论，建立生态系统服务功能价值化评价方法。

（4）生态系统服务功能变化对生态安全和人类福祉的影响研究人类福祉对生态系统服务功能的依存关系，建立生态安全的指标体系和评价准则，分析区域发展政策、土地利用变化和自然资源利用行为对生态系统服务功能的影响，以及生态系统服务功能的变化对生态安全的影响。

科学技术部办公厅关于973计划资源环境领域项目开展数据汇交等有关工作的通知文章属性•【制定机关】科学技术部•【公布日期】2009.09.27•【文号】国科办基[2009]58号•【施行日期】2009.09.27•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】基础研究与科研基地正文科学技术部办公厅关于973计划资源环境领域项目开展数据汇交等有关工作的通知（国科办基〔2009〕58号）各有关单位：根据《关于开展国家重点基础研究发展计划资源环境领域项目数据汇交工作的通知》（国科发基〔2008〕142号）的要求，973计划资源环境领域1998-2003年立项并通过验收的24个项目向973计划资源环境领域项目数据汇交管理中心（以下简称数据汇交中心）提交了项目数据，2004-2007年立项的23个在研项目也制定了数据汇交工作计划，各项工作进展顺利。

根据工作安排，973计划资源环境领域2008-2009年立项项目（附件1）和2009年（含）以后参加验收的项目（附件2）须先完成数据汇交工作。

现将有关事宜通知如下：1. 按照《国家重点基础研究发展计划资源环境领域项目数据汇交暂行办法》（以下简称《数据汇交暂行办法》）的要求，2008年立项的项目须补交项目数据汇交工作计划。

请项目承担单位和项目首席科学家尽快确定一名专门负责数据汇交工作的联络员，在10月31日前制定完成数据汇交工作计划（格式见附件3），并将纸质版（一式3份）和电子版提交给数据汇交中心，同时提供项目任务书（电子版），用于数据汇交工作计划审核时参考。

2. 请2009年新立项项目按照《数据汇交暂行办法》的要求，在编制项目任务书的同时，制定数据汇交计划；在提交项目任务书时，按照上述要求同时提交数据汇交计划。

3. 从2009年开始，凡申请验收的项目在正式结题验收前必须完成数据汇交工作。

未汇交数据或汇交的数据未通过审核的项目将不得进行项目结题验收。

请2009年申请验收的项目承担单位和项目首席科学家在10月20日前提交数据汇交工作方案（格式见附件4），将纸质版（一式3份）和电子版提交给数据汇交中心，同时提供项目任务书（电子版），用于数据质量审核时参考。

973计划-中国科学院生态环境研究中心附件2国家重点基础研究发展计划2008年度重要支持方向一、农业领域1．主要作物高产、优质品种设计和选育的基础研究研究主要作物（小麦、玉米、大豆等）高产和优质性状的遗传机理，鉴定出具有重要实用价值的分子靶点，通过常规和分子育种手段的结合，创制在产量、品质等目标性状上表现突出的育种材料，建立多基因组装育种的理论和方法体系。

2．主要粮食作物高产栽培与资源高效利用的基础研究研究提高粮食作物主产区大面积产量的相关理论与方法，集中阐明影响作物生长发育和产量提高的制约因素以及相关资源（土、肥、水、光、热等）的利用现状和问题，为提高相关资源综合利用率及制定各主要粮食作物大面积产量持续增长集成措施提供科学依据。

3．可持续发展的水产养殖关键科学问题研究研究养殖品种遗传分析与优良品种培育，主要养殖对象营养需求分析与高效无公害饵料研制，微生物群落结构优化与病害防控，以及安全优质产品保障等高效集约化养殖的关键科学问题。

4．农业生防微生物和设施农业的基础研究（1）研究重要微生物生防基因结构、功能与代谢调控，生防活性物质分子改造及制剂优化相关基础研究。

（2）研究设施园艺作物在亚适宜环境中生长发育、代谢适应及其调控；设施条件下病虫害发生的规律和控制；农药和营养元素在植物和土壤中的行为和调控。

5．畜禽产品有害物质形成机理及控制途径研究研究畜禽产品中危害人类健康的外源性化合物及其代谢产物的产生机制、演化规律和控制原理，为生产安全畜禽产品提供理论基础。

6．林木生长和纤维素合成的机理研究开展速生优质树种培育的遗传基础及生长调控的功能基因组学研究，研究植物细胞壁生物合成过程基因的功能和细胞壁各类多聚物合成代谢的调控机理，探索培育细胞壁生物质高效转化植物的途径。

7．光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究研究主要农作物光合作用能量传递和转化的动态衔接及调节机理，研究调控光能利用效率重要基因的功能，揭示光能利用效率调控的分子机理，为提高作物光能利用效率的遗传改良提供理论依据。

“基于973计划的生态环境保护技术研究”——从生态保护角度分析973计划实施成效随着经济的发展和人类的不断增长，环境问题已成为现代社会面临的最大挑战之一。

为了保护生态环境和促进可持续发展，中国政府启动了一系列的生态环境保护计划。

其中，973计划是中国国家重点研发计划之一，致力于解决关键科学和技术问题，探索新的发展路径。

本文将从生态保护的角度分析973计划在生态环境保护技术研究方面的成效。

一、生态环境问题的现状及影响当前，环境污染、生态破坏等问题对社会经济发展和人民健康造成严重的影响。

一方面，严重的污染现象，如雾霾、水污染、土壤污染等，严重影响了人们的生活质量和生产安全。

另一方面，生态系统的破坏导致了自然资源的减少，物种的灭绝，对社会经济的影响也不容忽视。

因此，保护生态环境和生态系统已成为当今社会发展的重要问题之一。

二、973计划对生态环境保护的重要意义作为国家重点研发计划，973计划在生态环境保护技术研究方面的实施意义重大。

首先，它有助于我们更好地了解环境污染和生态系统破坏的本质和影响。

其次，它可以促进新技术、新方法、新材料的研发，提高环保和生态修复工作的效率和质量。

最后，它为国家生态文明建设提供了重要的技术支持和理论支撑。

三、973计划在生态环境保护技术研究方面的主要成果和进展1.环境监测技术的研究。

973计划实施了多项研究，如展开了全国地表水监测和突发事件应急监测等，开展了多维度信息融合、环境数据挖掘、遥感技术、生态系统地球化学过程模拟等方面的研究。

这些技术的研究和应用为环境监测和突发事件预警提供了更为可靠的技术支持。

2.水污染治理和水资源保护技术的研究。

973计划在水污染治理和水资源保护技术方面展开了深入的研究。

通过新型处理技术、提高城市水环境和农村水环境治理水平、加强水资源管理与保护等方面的探索与实践，进一步提高了城市和农村地区水的利用效率和水质安全。

3.土壤环境保护技术的研究。

973计划的土壤环境保护技术研究重点在于土壤污染的防治和修复。

“全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究”项目启动大会纪要全球变化研究国家重大科学研究计划“全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究”项目启动仪式于2010年10月12日上午在南京大学鼓楼校区知行楼报告厅隆重举行。

到会的有全国政协常委、教科文卫体委员会主任、科技部原部长徐冠华，南京大学党委副书记任利剑，科技部基础研究司副司长廖小罕，教育部科技司基础处副处长耿庆峰，国家遥感中心副主任景贵飞，南京大学科技处处长李满春等领导，项目责任专家丁一汇院士，指导专家赵齐国院士、李怒云副司长、李增元研究员、于贵瑞研究员和林而达研究员。

另外，项目课题组长分别带各自研究队伍的学术术骨干和研究生共80多人参加了本次会议。

该项目旨在明确我国陆地碳汇对全球碳循环的贡献及其演变趋势，它将为我国在国际气候变化谈判中提供科学依据，同时也为国家生态管理和生态工程建设提供科学支撑，并且可以大力提升我国地球系统科学和全球变化科学研究的创新能力。

南京大学国际地球系统科学研究所所长、加拿大皇家科学院院士、“千人计划”入选者陈镜明教授担任项目首席科学家。

参加该项目的单位有南京大学、中科院南京土壤所、北京师范大学、中科院地理科学与资源研究所、国家卫星气象中心和国家林业局林产工业规划设计院。

会议由南京大学科技处处长李满春教授和国际地球系统科学研究所江洪教授主持，首席科学家陈镜明院士首先对项目的科学意义，研究内容，技术路线，课题组成，专家组成员等向与会的领导和专家进行了较为详细的介绍。

然后，南京大学党委副书记任利剑为大会致辞，他衷心祝贺该项目的启动，充分肯定该项目的重大科学意义，表示学校会自始至终支持该项目的开展，同时对项目的实施提出了殷切希望，祝愿该项目取得丰硕成果，为科学的发展、国家的需求做出卓越的贡献。

接着，科技部基础研究司副司长廖小罕、教育部科技司基础处副处长耿庆峰和全球变化研究国家重大科学研究计划专家组组长徐冠华院士分别发表讲话，徐冠华院士对项目组提出了四点希望：一是要有在振兴中华过程中实现自我价值的决心和信念；二是大力推动多学科交叉综合渗透，积极探索多学科交叉的体制和机制；三是把培养青年人才作为项目最突出的任务，为中国科技未来发展做好人才储备工作；四是率先在数据共享、开放等方面做出贡献。

973重点基础研究计划
973重点基础研究计划是中国国家重点基础研究发展计划（简称“973计划”）的一个子计划。

它是中国政府为加强基础研究、推动科技创新而实施的一个重要计划。

973计划于1997年启动，以“高技术、前沿技术和关键共性技术”为主要研究方向，旨在突破科技发展的瓶颈，推动科技创新和经济社会发展。

973计划由国家自然科学基金委员会（NSFC）负责管理和实施。

973重点基础研究计划区别于其他子计划，其研究重点更加基础和前沿。

该计划面向国家重大需求和科学前沿，主要致力于解决科学技术领域关键性和前沿性的基础性问题，推动科技创新和产业升级。

973重点基础研究计划的项目往往涉及多个学科领域，有较长的研究周期，以及较高的研究难度。

该计划的项目由科研团队申报，经过专家评审后决定是否资助。

项目资助金额较大，有助于推动科研团队的研究和创新能力。

973重点基础研究计划对于中国的科技创新和经济发展具有重要意义，为推动科学技术研究提供了重要支持和保障。

该计划的实施已经取得了一系列重要的科研成果，对于提升国家的科技实力和国际竞争力起到了积极的作用。

中国陆地生态系统通量观测研究网络简介中国陆地生态系统通量观测研究网络（ChinaFLUX）是以中国科学院生态系统研究网络为依托，以微气象学的涡度相关技术和箱式/气相色谱法为主要技术手段，对中国典型陆地生态系统与大气间CO2、水汽、能量通量的日、季节、年际变化进行长期观测研究的网。

ChinaFLUX在中国科学院知识创新项目"中国陆地及近海生态系统碳收支研究"（KZCX1-SW-01）以及国家重点基础研究发展规划项目（973项目）"中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究"（2002CB412500）的支持下于2002年建成，拥有8个微气象和16个箱式/气相色谱法观测站。

在中国科学院知识创新工程重要方向项目"中国陆地生态系统碳通量特征及其环境控制作用研究"的支持下，有超过22个森林、草地、农田站结合野外植被、土壤生理生态学实验对碳、水及能量通量进行观测。

截止目前，ChinaFLUX的观测研究站点（网）已达79个（观测塔83座），其中包括18个农田站、19个草地站、23个森林站、15个湿地站、2个荒漠站、1个城市站和1个水域站（网）。

设计理念与科学布局:率先提出通量观测网络与全球变化陆地样带整合的设计理念，优化ChinaFLUX观测站的空间布局，带动中国生态系统研究走向国际前沿。

依据欧亚大陆森林和草地的地理分布特征、结合中国区域气候带区划成果，在中国区域原有的东北样带（NECT）和东部南北样带（NSTEC）基础上，提出了中国草地样带（CGT）、欧亚大陆东缘森林样带（EACEFT）和欧亚大陆草地样带（EACGT）的新概念，构造了亚洲区域全球变化科学研究的样带体系 (Yu et al., 2006; 于贵瑞和孙晓敏，2006)。

提出了将欧亚大陆陆地样带研究与观测站空间布局进行整合的中国通量网络（ChinaFLUX）设计理念，形成了亚洲区域陆地生态系统碳计划（CarbonEastAsia）国际合作的基础平台，填补了亚洲季风区观测研究的空白，增强了ChinaFLUX区域代表性，提高了ChinaFLUX在FLUXNET中的地位和作用。

科学技术部关于国家重点基础研究发展计划(973计划)2004
年度项目立项的通知
【法规类别】科学研究与科技项目
【发布部门】科学技术部
【发布日期】2004.09.30
【实施日期】2004.09.30
【时效性】现行有效
【效力级别】XE0303
科学技术部关于国家重点基础研究发展计划
(973计划)2004年度项目立项的通知
教育部、农业部、卫生部、中国科学院、中国地震局、中国气象局、上海市科学技术委员会、湖北省科技厅、四川省科技厅、钢铁研究总院、煤炭科学研究总院、中国石油天然气集团公司、国家电网公司：
国家重点基础研究发展计划（简称973计划）2004年度项目评审工作已经结束。

根据我国经济、社会和科技发展的需求，经研究，遴选并批准“主要农作物核心种质重要功能基因多样性及其应用价值研究”等31个项目立项（见附件）。

项目实施期限为5年。

请你们根据国家重点基础研究发展计划（973计划）管理办法和国家重点基础研究专项经费财务管理办法的有关规定，认真做好项目组织实施相关工作。

特此通知。

二00四年九月三十日附件：。

中国农业气象(Chinese Journal of Agrometeorology) 2005,27(2):1222124静态箱法测定旱地农田温室气体时密闭时间的研究3万运帆,李玉娥,林而达,高清竹,秦晓波(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京　100081)摘要:应用自动观测装置对华北平原冬小麦田典型天气条件下密闭箱内气体排放通量进行了连续测定,分析了不同气体排放通量的变化过程,研究了密闭时间对其产生的影响。

结果表明:测定CO2的密闭时间应不超过25min,测定N2O的密闭时间以15～30min为宜,测定CH4的密闭时间应在30min以内。

此结果对静态箱法测定农田温室气体具有重要的参考价值。

关键词:静态箱法;温室气体;排放通量;测定时间;旱地农田 静态箱法是研究农业源温室气体的重要方法,不论是在水田、旱地还是草地,甚至是森林中,都得到了广泛的应用[124]。

但测量过程中密闭时间的长短对测定结果的影响却不同,密闭时间短,气体排放量小,测定误差大;密闭时间越长,箱内温湿度及气体浓度的影响也越大,和自然条件下的差异也越大[5]。

而且由于箱体材料、箱容积大小、测定作物、土壤状况、地理位置等的差异,密闭时间长短对排放的影响也不同[5]。

本文通过对华北平原冬小麦田典型天气条件下密闭箱内气体排放通量的连续测定,以探索密闭测定时间长短对温室气体排放速度的影响,为确定静态箱法测定温室气体排放的密闭时间提供参考,对农田温室气体研究方法的规范化具有重要意义。

1　材料与方法111　试验地基本情况试验地点位于河北省栾城县中国科学院农业生态系统试验站(114°40′E,37°50′N,海拔高度5011m),位于太行山山前平原,属暖温带半湿润半干旱气候。

试验地土壤母质为粉沙壤质洪积冲积物,土壤有机质含量为1713g/kg。

土壤全氮为0111%,碱解氮为8912mg/kg,速效磷为2211mg/kg,速效钾为10816mg/kg,土壤容重为1136mg/kg。

收稿日期:2003205226;修订日期:2003206218 基金项目:国家973计划(2002CB412500);中科院地理科学与资源研究所知识创新工程主干科学计划(IO GCX 2E02202)) 作者简介:刘纪远(1947-),男,广东惠州人,中国科学院地理科学与资源研究所所长,研究员,博士生导师,国家973计划“中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究”项目首席科学家。

主要从事资源环境遥感与土地利用/覆被变化研究。

陆地生态系统碳循环及其机理研究的地球信息科学方法初探刘纪远,于贵瑞,王绍强,岳天祥,高志强(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)摘要:针对陆地生态系统碳汇/源的时空格局、碳循环过程的驱动机制及未来情景等前沿科学问题,提出陆地碳循环研究的地球信息科学方法,采用陆地生态系统碳通量/储量与碳循环过程的综合网络观测、生物过程的适应性实验研究以及河流碳输运过程研究为支撑系统的自下而上途径、与以土地利用/土地覆被变化和对地观测数据生态参量反演为基础的自上而下研究途径、经相互验证和尺度转换模型实现有机结合的研究方法,开展综合观测、调查、比对分析、模拟和评价研究,把握陆地生态系统碳循环的格局与过程规律,辨析自然和人为因素对陆地生态系统碳循环过程的影响,探讨全球气候变化条件下陆地生态系统碳循环过程的演变趋势。

关　键　词:陆地生态系统;碳循环;地球信息科学;全球变化中图分类号:X17111;P595;P208 文章编号:100020585(2003)04203972091　前言大气中温室气体浓度增加引起的全球环境变化,严重地威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,成为全球强烈关注的重大环境问题,因此研究全球碳循环过程及其驱动机制是定量评价全球碳收支和全球变化的科学基础。

地球信息科学(G eo -Information Sci 2ence )是20世纪90年代新兴的地球科学研究的前沿领域,是在航空航天遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字传输网络等一系列现代信息技术的高度集成以及信息科学与地球系统科学的交叉基础之上所形成的科学体系,在全球变化与可持续发展研究方面得到了广泛的应用。