加拿大安大略省南部农林系统中碳_氮平衡的研究
烃源岩的定性评价
烃源岩的定性评价烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？烃源岩定性评价在第三～五篇中，已经分别介绍了有机质的产生、沉积及组成，有机质的演化和油气的生成及成烃模式，油气的组成、分类及蚀变。
这些内容构成了油气地球化学的理论基础。
不过，作为一门应用性学科，油气地球化学必需落实到应用上，其生命力也将与应用效果密切相关。
因此，本篇将集中讨论油气地球化学在油气勘探开发中的应用。
经典的油气地球化学以烃源岩为核心，它主要服务于油气勘探，其应用主要体现在两方面，一是烃源岩评价，二是油源对比。
烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？油源对比则主要回答源岩所生成的烃类到哪里去了？或者，所发现的油气来自哪里？从而为明确有利勘探方向服务。
现代油气地球化学的研究重心已逐渐向油气藏转移，需要回答油气藏形成的机理、历史、过程和组分的非均质性及其在油田开发过程中的变化。
它既可以服务于油气勘探，也可以服务于油气藏评价和油气田开发。
烃源岩对应的英文为Source rock，从本意上讲，它应该既包括能生油的油源岩，也包括能生气的气源岩，但过去多将它译为生油岩。
其中的重要原因可能在于国内早期的油气勘探主要瞄准着对油的勘探。
因此，油气地球化学所关注和研究的对象主要是油而不是气。
这可能是早期的有关专著和教材也多冠以“石油”而不是“油气”的原因所在。
相应地，生油岩这一术语在地化文献中得到了相当广泛的沿用。
随着我国对天然气重视程度的逐步、大幅提高，有关天然气的勘探和地球化学研究也越来越多，很多时候，需要区分油、气源岩。
因此，本教材中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。
由于这样便于“顾名思义”，目前已有不少学者都在这样使用术语，但不少文章、专著、科研报告广泛存在沿用和混用的情况。
关于烃源岩，不同学者的定义并不完全一致。
Hunt（1979）认为，烃源岩指自然环境下，曾经生成并排出过足以形成商业性油气聚集数量烃类的任一种细粒沉积物。
农业生态学总复习题
第一章绪论一、名词解释1、生态学：是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科。
2、农业生态学：是人类为满足社会需求，在一定边界内通过干预，利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体。
农业生态系统是一种被驯化了的生态系统。
3、生态系统：指在一定的空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体，称为生态系统。
4、农业生态系统：是人类为满足社会需求，在一定边界内通过干预，利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体。
农业生态系统是一种被驯化了的生态系统。
二、填空1、生态学是研究生物与（）的科学2、英国生态学家坦斯列首次提出（）的概念，把生物与环境的关系看作是一个动态整体，受到个学派的赞同。
3、生态学是由德国科学家（）首先提出来的。
4、农业生态学研究对象为（）。
三、单选题1、农业生态学是研究的对象时（C ）。
A.系统B.生态系统C.农业生态系统D.农田生态系统2、农业生态学的学科基础是（）。
A.植物学B.动物学C.微生物学D.生态学3、生态系统概念是由（）首次提出来的。
A.赫克尔B.坦斯列C.林德曼D.奥德姆4、食物链的理论是由（）提出来的。
A.赫克尔B.坦斯列C.林德曼D.奥德姆四、简答题1、农业生态学的主要内容是什么？2、农业生态学的主要特点是什么？第二章农业生态系统一、名词解释1、系统：由相互依赖的若干组成部分结合而成，具有特定功能的有机整体。
2、生产者：主要指绿色植物和化能合成细菌等。
3、消费者：是指除了微生物以外的异养生物。
4、分解者：主要是指以动物残体为生的异养微生物。
二、填空1、生态系统是由（）和环境组分构成。
2、稻米→人的食物链总共有（）营养级。
3、系统组分本身可以自成系统，称为（成层性）。
4、农业生态系统的环境组分包括（）和人工环境组分。
5、生态系统的营养结构包括生产者、消费者和（）三大功能类群。
6、农业生态系统的空间结构可以分为水平结构和（）。
微藻在蓝碳中的作用机制及影响因素
微藻在蓝碳中的作用机制及影响因素
李清毅;张国民;王新烨;宋鑫博;储菲菲;李珂
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】结合文献计量的方法,聚焦近年来的研究热点,分析微藻在蓝碳中的作用机制及影响因素。
结果表明,温室气体CO_(2)增加不仅会影响微藻初级生产力和有机碳循环途径,而且会影响整个海洋碳通量与生物泵功能;气温上升则主要影响微藻与细菌群落组成,进而影响海域生态过程。
微藻与细菌的相互关系与协同作用直接影响海洋水柱中碳沉积过程,两者的协变关系不仅受温度、光照等自然因素影响,而且受到气候变化与人为活动干扰,进而改变微藻-细菌耦合碳流途径。
【总页数】6页(P71-76)
【作者】李清毅;张国民;王新烨;宋鑫博;储菲菲;李珂
【作者单位】浙江省能源集团有限公司;能源与碳中和浙江省实验室;浙江科技大学能源与环境系统工程系;中国计量大学;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】X145
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4.温度对
水华微囊藻及孟氏浮游蓝丝藻生长、光合作用及浮力变化的影响5.黑龙江省盐碱湖泊中微藻的分布及理化因素对优势藻种生物量的影响
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环境化学(戴树桂主编)部分课后习题
9.叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。
①NO + O3NO2 + O2②HO + RH R + H2OR + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2R`CHO + HO2（R`比R少一个C原子）NO + HO2NO2 + HO1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。
环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。
按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。
主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下：（1）含硫化合物大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亚硫酸盐（MSO3）和硫酸盐（MSO4）等。
大气中的SO2（就大城市及其周围地区来说）主要来源于含硫燃料的燃烧。
大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4或SO42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。
H2S主要来自动植物机体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。
大气中H2S主要的去除反应为：HO + H2S → H2O + SH。
（2）含氮化合物大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式NO x表示。
NO和NO2是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的燃烧。
大气中的NO x最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。
其中湿沉降是最主要的消除方式。
（3）含碳化合物大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。
CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。
第三章 植物的光合作用复习题及参考答案
第三章植物的光合作用复习题及参考答案作者: 来源:本站时间:2006-2-22第三章植物的光合作用复习题一、名词解释1、光反应与暗反应；2、C3途径与C4途径；3、光系统；4、反应中心；5、光合午休现象；6、原初反应；7、磷光现象；8、荧光现象；9、红降现象；10、量子效率；11、量子需要量；12、爱默生增益效应；13、PQ循环；14、光合色素；15、光合作用；16、光合作用单位；17、反应中心色素；18、聚光色素；19、激子传递；20、共振传递；21、解偶联剂；22、水氧化钟；23、希尔反应；24、光合磷酸化；25、光呼吸；26、光补偿点；27、CO2补偿点；28、光饱和点；29、光能利用率；30、光合速率；31、C3-C4中间植物；32、光合滞后期；33、叶面积系数；34、共质体与质外体；35、压力流动学说；36、细胞质泵动学说；37、代谢源与代谢库；38、比集转运速率（SMTR）；39、运输速率；40、溢泌现象；41、P-蛋白；42、有机物质装载；43、有机物质卸出；44、收缩蛋白学说；45、协同转移；46、磷酸运转器；47、界面扩散；48、可运库与非运库；49、转移细胞；50、出胞现象；51、生长中心；52、库－源单位；53、供应能力；54、竞争能力；55、运输能力。
二、缩写符号翻译1、Fe-S；2、Mal；3、OAA；4、BSC；5、CFl-Fo；6、NAR；7、PC；8、CAM；9、NADP＋；10、Fd；11、PEPCase；12、RuBPO；13、P680，P700；14、PQ；15、PEP；16、PGA；17、Pn；18、Pheo；19、PSP；20、Q；21、RuBP；22、RubisC(RuBPC)；23、Rubisco(RuBPCO)；24、LSP；25、LCP；26、DCMU；27、FNR；28、LHC；29、pmf；30、TP；31、PSI；32、PSII。
三、填空题1、光合作用是一种氧化还原反应，在该反应中，被还原，被氧化；光合作用的暗反应是在中进行的；光反应是在上进行的。
2011年国家自然基金获得者名录——北京师范大学
结核分枝杆菌中Pup-蛋白酶体系统对毒素-抗毒素系统功能的调控 张俊杰 北京师范大学 62 基于click化学的新型99mTc标记葡萄糖类似物肿瘤分子探针的设计与合成 张俊波 北京师范大学 60 青少年网络成瘾的形成与戒断的脑机制研究 张锦涛 北京师范大学 23 植物群落物种功能多样性分析方法与应用研究 张金屯 北京师范大学 57 生物多样性的维持机制 张大勇 北京师范大学 600 沙区道路防护体系“前沿栅栏沙垄”发育模式、表面过程及其对防护体系的工程影响 北京师范大学 85 张春来 动物听觉核团及其端脑皮质神经发生的比较研究 曾少举 北京师范大学 65 化学镀法合成金属包覆的介孔碳及其在择形催化中的应用 岳文博 北京师范大学 30 新Besov型和Triebel-Lizorkin型函数空间理论 袁文 北京师范大学 22 大学生毕业前后生涯适应的追踪、Agent模拟和干预研究 于海波 北京师范大学 43 城市绿地系统连接度模拟与生态风险防范研究 于德永 北京师范大学 65 公共支出间横向影响及支出责任纵向划分：基于中国市县级数据的研究 尹恒 北京师范大学 44 益生元对铁质吸收的效应 - 生物利用率与调节机制 杨志江 北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院 42 流域水环境、水生态与综合管理 杨志峰 北京师范大学 600 第18届国际生态模拟学会双年会：全球变化及人类与自然耦合系统生态模拟国际会议 北京师范大学 6 杨志峰 北京师范大学地理学基地 杨胜天 北京师范大学 400 纠缠光的存储与提取及相关物理问题的研究 杨国建 北京师范大学 60 相关于算子的Orlicz-型函数空间的实变理论 杨大春 北京师范大学 45 基于心脏磁共振成像的右心室修复手术数值模拟与优化设计及其软件实现 杨淳 北京师范大学 45 收入分配、财富积累和财政政策效应的计算模型 杨澄宇 北京师范大学 42 青海共和盆地风水交互过程的观测与模拟 严平 北京师范大学 85 熟能生巧：记忆练习效应的神经机制及应用 薛贵 北京师范大学 280 区域内城乡一体化义务教育发展路线图研究 薛二勇 北京师范大学 19 面向创新型人才的心理学本科实验/实践教学条件的建设 许燕 北京师范大学 200 技术进步、职业结构变迁及其对我国城镇地区收入差距的影响 邢春冰 北京师范大学 21 强激光-等离子体作用下粒子加速及其PIC模拟改进 谢柏松 北京师范大学 55 集成时间序列多源遥感数据的叶面积指数反演方法研究 肖志强 北京师范大学 65 S100A7促进肺癌细胞生长的胞外作用及其与RAGE的相关性研究 肖雪媛 北京师范大学 63 金属-氧化物界面电子输运理论研究 夏钶 北京师范大学 65 盘B样条和球B样条造型的理论及其应用 武仲科 北京师范大学 60
基于InVEST模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究
第４１卷第１０期２０２１年５月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４１，Ｎｏ．１０Ｍａｙ，２０２１基金项目：甘肃农业大学科技创新基金⁃学科建设基金（ＧＡＵ⁃ＸＫＪＳ⁃２０１８⁃２０３，ＧＡＵ⁃ＸＫＪＳ⁃２０１８⁃２０２）；甘肃农业大学青年导师扶持基金（ＧＡＵ⁃ＱＤＦＣ⁃２０１８⁃１７）；国家自然科学基金项目（７１５６３００１）收稿日期：２０１９⁃１１⁃１５；㊀㊀网络出版日期：２０２１⁃０３⁃２７∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｕｎ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９１１１５２４５２刘洋，张军，周冬梅，马静，党锐，马靖靖，朱小燕．基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究．生态学报，２０２１，４１（１０）：４０５２⁃４０６５．ＬｉｕＹ，ＺｈａｎｇＪ，ＺｈｏｕＤＭ，ＭａＪ，ＤａｎｇＲ，ＭａＪＪ，ＺｈｕＸＹ．ＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｂａｓｅｄｏｎＩｎＶＥＳＴｍｏｄｅｌ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２１，４１（１０）：４０５２⁃４０６５．基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究刘㊀洋１，张㊀军２，３，∗，周冬梅２，马㊀静２，党㊀锐１，马靖靖２，朱小燕２１甘肃农业大学管理学院，兰州㊀７３００７０２甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃省干旱生境作物学重点实验室，兰州㊀７３００７０３甘肃省节水农业工程技术研究中心，兰州㊀７３００７０摘要：研究区域土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系，对于区域生态系统保护及经济社会可持续发展具有重要意义㊂利用ＩｎＶＥＳＴ模型碳储量模块和ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型，探究并预测疏勒河流域１９９０ ２０１５及２０１５ ２０４０年流域生态系统碳储量时空变化特征及其与土地利用方式之间的关系㊂结果表明：疏勒河流域１９９０㊁１９９５㊁２０００㊁２００５㊁２０１０㊁２０１５年碳储量分别为７．９９４ˑ１０８㊁７．９９６ˑ１０８㊁７．９９８ˑ１０８㊁８．０３８ˑ１０８㊁８．０６４ˑ１０８㊁８．０７１ˑ１０８ｔ，呈逐年增加趋势，累计增加７．７ˑ１０６ｔ㊂土地利用类型变化是导致生态系统碳储量变化的主要因素，未利用地向耕地和草地转化有利于碳储量增加，而草地向耕地和未利用地的转化则导致碳储量减少㊂疏勒河流域碳储量存在显著的空间格局，碳储量较高区域呈现 北部点状⁃中部带状⁃南部点状片状 特征，这种分布格局与流域土地利用类型紧密联系㊂预测表明至２０４０年疏勒河流域碳储量为９．１２８ˑ１０８ｔ，较２０１５年增加１３．１％，主要原因是草地㊁耕地和林地面积较大幅度增长，提高了流域内的碳储量㊂关键词：碳储量；ＩｎＶＥＳＴ模型；ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型；疏勒河流域ＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｂａｓｅｄｏｎＩｎＶＥＳＴｍｏｄｅｌＬＩＵＹａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＪｕｎ２，３，∗，ＺＨＯＵＤｏｎｇｍｅｉ２，ＭＡＪｉｎｇ２，ＤＡＮＧＲｕｉ１，ＭＡＪｉｎｇｊｉｎｇ２，ＺＨＵＸｉａｏｙａｎ２１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｒｉｄｌａｎｄＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ３ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＷａｔｅｒ⁃ｓａｖｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｉｎＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｌａｎｄｕｓｅｐａｔｔｅｒｎａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｒｅｇｉｏｎａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｍｏｄｕｌｅｏｆＩｎＶＥＳＴｍｏｄｅｌａｎｄＣＡ⁃ＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌｔｏｅｘｐｌｏｒｅａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｓｐａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆｔｈｅｂａｓｉｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５ａｎｄ２０１５ ２０４０ａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｉｔｈｌａｎｄｕｓｅｐａｔｔｅｒｎｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｉｎ１９９０，１９９５，２０００，２００５，２０１０ａｎｄ２０１５ｗｅｒｅ７．９９４ˑ１０８ｔ，７．９９６ˑ１０８ｔ，７．９９８ˑ１０８ｔ，８．０３８ˑ１０８ｔ，８．０６４ˑ１０８ｔａｎｄ８．０７１ˑ１０８ｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍᶄｓｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｗａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｙｅａｒｂｙｙｅａｒ，ｗｉｔｈａｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆ７．７ˑ１０６ｔａｎｄａｎａｖｅｒａｇｅａｎｎｕａｌｉｎｃｒｅａｓｅｏｆ０．０３８％．Ｃｈａｎｇｅｓｉｎｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｌｅａｄｉｎｇｔｏｃｈａｎｇｅｓｉｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ．Ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｕｎｕｓｅｄｌａｎｄｔｏｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄｔｏｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄａｎｄｕｎｕｓｅｄｌａｎｄｌｅａｄｓｔｏａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓ．ＴｈｅｒｅｉｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｓｐａｔｉａｌｐａｔｔｅｒｎｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ．Ｔｈｅａｒｅａｓｗｉｔｈｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎｄｏｔ⁃ｃｅｎｔｒａｌｂａｎｄ⁃ｓｏｕｔｈｅｒｎｄｏｔａｎｄｐｌａｔｅ ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｏｆｔｈｅｂａｓｉｎ．ＴｈｅｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｗｉｌｌｂｅ９．１２８ˑ１０８ｔｂｙ２０４０，ａｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆ１３．１％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ２０１５．Ｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｉｓｔｈａｔｔｈｅａｒｅａｏｆｇｒａｓｓｌａｎｄ，ｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ，ａｎｄｆｏｒｅｓｔｌａｎｄｈａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅｂａｓｉｎｈａｓｂｅｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ；ＩｎＶＥＳＴｍｏｄｅｌ；ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖｍｏｄｅｌ；ｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ人们长期对生态系统服务及其重要性缺乏系统了解，而气候变化和人类活动影响，使得全球生态系统服务正在下降［１］，出现荒漠化㊁水土流失㊁等一系列生态环境问题㊂因此，人们逐渐认识到生态系统服务不仅为人类生产生活提供必需的生态产品，而且创造和维持了地球生命支持系统㊂如何保证地球生态系统成为适于人类生存的生命支持系统？已经成为当前紧迫的重大任务㊂陆地生态系统碳汇在全球碳循环㊁大气ＣＯ２浓度以及全球气候变化中发挥着重要作用［２］，被认为是由于陆地生态系统和气候变化之间的相互关系而导致的生态系统变化的一个指标［３］㊂陆地生态系统固碳作用能够影响区域气候的变化，对缓解全球变暖具有重要作用［４］㊂土地利用类型的变化通常伴随着大量的碳交换［５］，由土地利用变化导致的碳排放在全球范围内有很大比重［６］㊂因此，研究碳储量与土地利用变化的响应关系，对于区域生态环境保护和经济社会发展具有重要实践意义㊂传统的碳储量估算方法如蓄积量法㊁生物量法㊁箱式法等对碳储量估算清晰明确，操作简便，应用比较广泛［７］，但并不能准确反映长时间序列与大尺度的碳储量变化对自然和人类活动的响应关系㊂随着信息技术发展，以模型模拟为主的碳储量估算方法应运而生㊂相比其他研究方法，ＩｎＶＥＳＴ模型具有需求数据少，运行速度快的特点［８］，可实现碳储量空间分布与动态变化空间制图，反映土地利用变化与碳储量之间关系，实现动态量化生态服务功能价值，不同于以往服务价值评估的单一化㊁静态化，被广泛运用于不同国家与地区［９］㊂Ｊｉａｎｇ等［１０］运用ＣＬＵＥ⁃Ｓ模型预测２０２３年土地利用类型，在此基础上估算１９９５ ２０２３年碳储量变化；张影等［１１］运用ＩｎＶＥＳＴ模型估算及分析了２０１０年甘肃白龙江流域碳储量及其空间格局，并探讨了海拔㊁坡度和坡向对碳储量空间分布的影响㊂ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ（元胞自动机⁃马尔科夫模型）被广泛应用于土地利用㊁城市增长和扩散等诸多领域㊂该模型综合了ＣＡ模型模拟复杂系统空间变化的能力和Ｍａｒｋｏｖ模型长期预测的优势，既提高了土地利用类型转化的预测精度，又可以有效模拟土地利用格局的空间变化，具有较好的科学性和实用性［１２⁃１３］㊂Ｆｉｒｏｚｊａｅｉ等［１４］开发基于方向的方法来改善ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型的模拟性能，在１９８５年㊁２００１年和２０１５年在伊朗巴布尔市进行了测试，结果显示该方法精度更高㊂ＢｈａｇａｗａｔＲｉｍａ等［１５］研究了１９８９ ２０１６年尼泊尔东部城市建设用地与耕地的面积变化，并采用ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型结果表明在２０２６和２０３６年建设用地面积激增和耕地面积减少对该地区的粮食安全和环境平衡将产生负面影响㊂目前，关于ＩｎＶＥＳＴ模型的评估研究，时间尺度上多集中于现在或过去，对未来模拟较少，国内研究多集中于东南地区㊂Ｇａｇｌｉｏ等［１６］评估了保罗㊃杜㊃基奎洛自然保护区（ＰａｕｌｄｏＢｏｑｕｉｌｏｂｏ）１９６７㊁１９９０和２０１５年的生态系统服务功能，并进一步模拟评估了２０５０年 高生产力农业 和 自然植被完全覆盖 两种情景下的生态系统服务功能㊂黄康等［１７］利用ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型对福州新区２０３０年土地利用格局进行模拟，并利用ＩｎＶＥＳＴ模型中生境质量模块对该地区生态系统服务功能进行评估㊂疏勒河流域位于西北内陆干旱区，生态环境脆弱，却具有极重要的生态系统服务功能，也是国家 一带一路 战略的重要陆路节点㊂本文将ＩｎＶＥＳＴ模型与ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型结合，可以很好地提高土地利用类型的预测精度，同时为ＩｎＶＥＳＴ模型中碳储存模块提供数据基础，进而模拟未来疏勒河流域的生态系统服务碳储量功能，以期为提高该流域生态系统服务功能提供参考㊂１㊀研究区概况疏勒河流域（３８ʎ００ᶄ ４２ʎ４８ᶄＮ，９２ʎ１１ᶄ ９８ʎ３０ᶄＥ），是河西地区三大内陆河流域之一，地处河西走廊最西３５０４㊀１０期㊀㊀㊀刘洋㊀等：基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究㊀端，包括玉门市㊁敦煌市㊁瓜州县和肃北蒙古族自治县，流域总面积约１１．３９ˑ１０４ｋｍ２，东接张掖市和内蒙古自治区，南接青海省，西接新疆哈密市，北接蒙古国［１８］㊂地势南北高㊁中间低，南部为阿尔金山及祁连山脉，北部为马鬃山，中间地势相对平缓（图１）㊂流域属于大陆性干旱荒漠气候，光热资源丰富，无霜期长，降水少㊁蒸发大，海拔８０２ ５５７３ｍ㊂流域北部为阿拉善高原半荒漠生态区，中部为河西走廊绿洲农业生态区，西南和南部为柴达木盆地荒漠⁃盐壳生态区，东南部为祁连山针叶林⁃高寒草甸生态区［１９］㊂图１㊀研究区位置Ｆｉｇ．１㊀Ｔｈｅｍａｐｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｇｉｏｎ疏勒河流域独特的地理环境形成了独特的社会经济空间格局，经济活动集中在绿洲区，农业生产高度依赖灌溉水源㊂土地面积广阔，但水资源有限［２０］㊂自２０世纪９０年代起，研究区陆续接收 两西建设移民 ㊁ 疏勒河农业开发暨移民安置工程移民 ㊁ 引洮工程九甸峡库区移民 以及自发性移民１０多万人［２１］㊂人口规模快速增加，导致耕地面积和建设用地面积急剧扩张，土地利用格局发生了较大变化㊂流域内自然条件严峻，加之人为活动，存在着土地沙化严重㊁低洼地区土壤次生盐渍化现象普遍以及湿地萎缩等生态问题，因此，定量评估和预测流域内生态系统服务功能具有十分重要的现实意义㊂２㊀研究方法与数据来源２．１㊀研究方法２．１．１㊀ＩｎＶＥＳＴ模型ＩｎＶＥＳＴ模型（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＶａｌｕａｔｉｏｎｏｆＥｃｏｓｙｓｔｅｍＳｅｒｖｉｃｅｓａｎｄＴｒａｄｅ⁃ｏｆｆｓ）即 生态系统服务功能与权衡交易综合评价模型 ，是由自然资本项目支持开发的㊁免费开源的㊁可以量化多种生态系统服务功能的模型［８］㊂ＩｎＶＥＳＴ模型碳储量模块将生态系统的碳储量划分为４个基本碳库：地上生物碳（土壤以上所有存活的植物材料中的碳）㊁地下生物碳（存在于植物活根系统中的碳）㊁土壤碳（分布在有机土壤和矿质土壤中的有机碳）㊁死亡有机碳（凋落物㊁倒立或站立的己死亡树木中的碳）㊂根据土地利用／覆被的分类情况，分别对不同地类地上碳库㊁地下碳库㊁土壤碳库和死亡有机碳库的平均碳密度进行计算统计，然后用各个地类的面积乘以４５０４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４１卷㊀其碳密度并求和，得出研究区的总碳储量㊂其计算公式如下：Ｃｔｏｔａｌ＝Ｃａｂｏｖｅ＋Ｃｂｅｌｏｗ＋Ｃｓｏｉｌ＋Ｃｄｅａｄ式中，Ｃｔｏｔａｌ为流域总碳储量（ｔ／ｈｍ２）；Ｃａｂｏｖｅ为地上部分碳储量（ｔ／ｈｍ２）；Ｃｂｅｌｏｗ为地下部分碳储量（ｔ／ｈｍ２），Ｃｓｏｉｌ为土壤碳储量（ｔ／ｈｍ２）；Ｃｄｅａｄ为死亡有机碳储量（ｔ／ｈｍ２）㊂２．１．２㊀ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型基于ＩＤＲＩＳＩ１７．０中的ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模块对研究区土地利用格局变化进行模拟㊂具体过程如下：①确定１９９０ ２０００年和１９９０ ２０１５年研究区土地利用类型转移面积矩阵和转移概率矩阵，用来进行ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型检验精度和结果预测；②利用多标准评价模块（Ｍｕｌｔｉ⁃ｃｒｉｔｅｒｉａＥｖａｌｕａｔｉｏｎ，ＭＣＥ）建立土地利用类型变化适宜性规则图集㊂以限制性因素和驱动因素作为自变量进行分析，得到每种地类的空间分布概率图，再利用Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｅｄｉｔｏｒ模块将所有概率图集成在一个图集中；③构造ＣＡ滤波器㊂本文采用５ˑ５摩尔邻域作为ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型的滤波参数［２２⁃２３］；④确定起始时刻及迭代次数㊂首先以１９９０ ２０００年为预测起始时刻，设定ＣＡ的迭代次数为１０，模拟研究区２０１０年的土地利用类型空间分布㊂对模拟结果进行精度验证后，以１９９０２０１５年为预测起始时刻，设定迭代次数为２５，预测研究区２０４０年的土地利用类型㊂为了确保模拟结果的准确性，采用Ｋａｐｐａ指数对模拟结果进行检验㊂运用ＩＤＲＩＳＩ１７．０软件中ＣＲＯＳＳＴＡＢ模块，输入研究区２０１０年实际土地利用类型图与预测土地利用类型图进行精度检验，得到２０１０年的Ｋａｐｐａ系数为０．９２，表明模拟效果较好，可使用通过验证的ＣＡ⁃Ｍａｒｋｏｖ模型规则进行２０４０年土地利用类型预测㊂２．２㊀数据来源２．２．１㊀行政边界数据行政边界数据来源于中国科学院资源环境数据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ／ｄａｔａ），经过提取得到疏勒河流域矢量数据㊂２．２．２㊀土地利用类型数据土地利用类型数据来源于中国科学院资源环境数据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ／ｄａｔａ），包括６个一级类和２６个二级类，经合并和重分类后将土地利用类型划分为耕地㊁林地㊁草地㊁水域㊁建设用地和未利用地六大类（表１），裁剪后得到１９９０㊁１９９５㊁２０００㊁２００５㊁２０１０和２０１５六期疏勒河流域土地利用类型图，分辨率为１ｋｍˑ１ｋｍ㊂表１㊀疏勒河流域土地利用类型分类表Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ编码Ｃｏｄｅ地类Ｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅ原编码Ｏｒｉｇｉｎａｌｃｏｄｅ原地类Ｏｒｉｇｉｎａｌｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅ１耕地㊀㊀１２旱地２林地㊀㊀２１㊁２２㊁２３㊁２４有林地㊁灌木林㊁疏林地㊁其他林地３草地㊀㊀３１㊁３２㊁３３高覆盖度草地㊁中覆盖度草地㊁低覆盖度草地４水域㊀㊀４１㊁４２㊁４３㊁４４㊁４５㊁４６河渠㊁湖泊㊁水库坑塘㊁永久性冰川雪地㊁滩涂㊁滩地５建设用地５１㊁５２㊁５３城镇用地㊁农村居民点㊁其他建设用地６未利用地６１㊁６２㊁６３㊁６４㊁６５㊁６６㊁沙地㊁戈壁㊁盐碱地㊁沼泽地㊁裸土地㊁裸岩石质地㊁其他２．２．３㊀碳密度数据根据模型用户手册，ＩｎＶＥＳＴ模型中的碳储存模块所做的假设是将某一土地利用类型的碳密度看作是一个常量㊂碳密度数据从前人研究文献中得到［２４⁃３２］（表２）㊂在选取文献时应注意：一㊁由于不同学者得出碳密度存在差异，为避免数据相差过大，尽量选择同一作者数据；二㊁尽可能选择以北方，特别是以西北为研究区的文献数据为参考，避免选择南方或世界范围的数据㊂最终得到不同土地利用类型的碳密度表㊂５５０４㊀１０期㊀㊀㊀刘洋㊀等：基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究㊀表２㊀疏勒河流域土地利用各部分碳密度／（ｔ／ｈｍ２）［２４⁃３２］Ｔａｂｌｅ２㊀ＣａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｔａｂｌｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｐａｒｔｓｏｆｌａｎｄｕｓｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ土地利用类型Ｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅ地上碳密度Ｃａｂｏｖｅ／（ｔ／ｈｍ２）地下碳密度Ｃｂｅｌｏｗ／（ｔ／ｈｍ２）土壤碳密度Ｃｓｏｉｌ／（ｔ／ｈｍ２）死亡有机物碳密度Ｃｄｅａｄ／（ｔ／ｈｍ２）耕地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ５．７８０．７１０８．４１３林地Ｆｏｒｅｓｔ４２．４１１５．９２３６．９１３草地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ３５．３８６．５９９．９２水域Ｗａｔｅｒ００００建设用地Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ１．２０００未利用地Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ９．１０２１．６０㊀㊀Ｃａｂｏｖｅ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ；Ｃｂｅｌｏｗ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｕｎｄｅｒｔｈｅｇｒｏｕｎｄ；Ｃｓｏｉｌ：Ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ；Ｃｄｅａｄ：Ｄｅａｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ２．２．４㊀ＤＥＭ与ｓｌｏｐｅ数据ＤＥＭ数据来源于地理空间数据云平台（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｃｌｏｕｄ．ｃｎ）；在ＡｒｃＧＩＳ１０．５中利用ＤＥＭ数据得到坡度（ｓｌｏｐｅ）栅格数据，空间分辨率为９０ｍˑ９０ｍ㊂２．２．５㊀道路数据道路数据来自ＯＳＭ（ＯｐｅｎＳｔｒｅｅｔＭａｐ，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｏｐｅｎｓｔｒｅｅｔｍａｐ．ｏｒｇ），包括高速公路和城市交通道路，数据格式为矢量㊂３㊀结果与分析３．１㊀疏勒河流域１９９０ ２０１５年碳储量变化图２㊀疏勒河流域各年份碳储量及变化趋势㊀Ｆｉｇ．２㊀ＣａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅａｎｄｔｒｅｎｄｏｆｅａｃｈｙｅａｒｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎ㊀利用ＩｎＶＥＳＴ模型中Ｃａｒｂｏｎ模块分别计算了疏勒河流域１９９０㊁１９９５㊁㊁２０００㊁２００５㊁２０１０㊁２０１５年的碳储量数据㊂从数量来看（图２），疏勒河流域１９９０㊁１９９５㊁２０００㊁２００５㊁２０１０㊁２０１５年的碳储量分别为７．９９４ˑ１０８㊁７．９９６ˑ１０８㊁７．９９８ˑ１０８㊁８．０３８ˑ１０８㊁８．０６４ˑ１０８㊁８．０７１ˑ１０８ｔ，呈现增加趋势，总体增加了７．７ˑ１０６ｔ㊂其中，１９９０ ２００５年碳储量增加缓慢；２０００ ２００５年碳储量上升较快，增加了４ˑ１０６ｔ，增幅为０．５％，主要源于耕地面积的增加，其中，瓜州县和玉门市耕地面积增加最多，主要是由于移民安置项目的实施，其中瓜州县接收甘肃省１４个县区移民２２９２５人［３３］；玉门市接收 两西 建设移民１５３６６人［３４］，人口增加促使耕地面积增加㊂１９９６年，疏勒河农业灌溉暨移民安置综合开发项目实施，在疏勒河上游新建昌马水库枢纽工程，同时在昌马（３１３３３．３３ｈｍ２）㊁双塔（１６２００ｈｍ２）㊁花海（７０６６．６７ｈｍ２）三大灌区新增保灌面积５４６００ｈｍ２，以及营造防护林４７００ｈｍ２，经济林３３３３．３３ｈｍ２和封滩封沙育林１４２４１．６ｈｍ２［３５］㊂因此，耕地增加是该时期碳储量快速增长的主要原因（图３）㊂从土地利用类型来看（图３），疏勒河流域不同时期不同土地利用类型的碳储量略有变化㊂主要表现为：耕地㊁林地㊁建设用地㊁草地碳储量增加，未利用地碳储量减少，其中，耕地碳储量增加较为明显㊂流域内不同土地利用类型碳储量对流域总碳储量的贡献值由大到小依次为：草地㊁未利用地㊁耕地㊁林地㊁建设用地和水域㊂１９９０ ２０１５年，草地总面积最大时为２０１８０ｋｍ２，仅占流域总面积的１７．７１％，但碳储量占流域总碳储量的５７％，是流域最主要的碳库㊂未利用地的面积占整个流域面积约８０％，碳储量占流域总碳储量的３５％，其面积和碳储量呈下降趋势，但仍是流域的主要碳库之一㊂由图４可知，流域内总碳储量与地上生物碳储量有显著负相关性，农作物和草地作为一年生植物，无法长６５０４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４１卷㊀图３㊀疏勒河流域各年份各土地利用类型碳储量Ｆｉｇ．３㊀ＣａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｙｅａｒｓｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ图４㊀疏勒河流域地上碳储量㊁地下碳储量㊁土壤碳储量㊁死亡有机物碳储量与总碳储量的相关关系Ｆｉｇ．４㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｕｎｄｅｒｔｈｅｇｒｏｕｎｄ，ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ，ｄｅａｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅａｎｄｔｏｔａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎ７５０４㊀１０期㊀㊀㊀刘洋㊀等：基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究㊀期将碳固定在地上，因此总碳储量与地上生物碳储量呈显著负相关性和大面积的一年生植被秋冬季节枯萎而导致的地上碳储量的损耗有极大关系；流域内总碳储量与地下生物碳储量㊁土壤碳储量和死亡有机物碳储量呈显著正相关关系，因为植被土壤中的碳含量约是地上生物量的３倍，是大气中碳含量的２倍［３６⁃３７］，是总碳储量的最大碳来源㊂图５㊀１９９０㊁１９９５㊁２０００㊁２００５㊁２０１０和２０１５年疏勒河流域碳储量时空分布图Ｆｉｇ．５㊀ＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｉｎ１９９０㊁１９９５㊁２０００㊁２００５㊁２０１０ａｎｄ２０１５３．２㊀疏勒河流域碳储量空间变化特征从空间来看（图５），碳储量较高的区域呈现 北部点状⁃中部带状⁃南部点状片状 分布且空间变化不大的特征， 点状 指的是肃北（北）以马鬃山为主的部分区域碳储量较高； 带状 指的是流域中部疏勒河两岸绿８５０４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４１卷㊀洲地区碳储量分布； 点状片状 指的是玉门市和肃北（南）交界地区以及肃北（南）中西部碳储量较高值呈片状分布，而在肃北（南）南部碳储量的较高值则以点状分布㊂１９９０ ２０１５年疏勒河流域碳储量空间变化较小，碳储量较高的地区主要分布在流域绿洲以及肃北㊂具体来说，主要分布于敦煌东部㊁瓜州中部㊁玉门中部和南部㊁肃北（南），肃北（南）分布较为较广，肃北（北）南部分布较多，这些地区植被面积较大，碳储存能力较强㊂最高值为４０８２０ｔＣ／ｋｍ２，分布在玉门东北部㊁肃北（南）东北部和敦煌东部，这些地区土地利用类型主要为林地，土壤碳密度较大；最低值为０ｔＣ／ｋｍ２，主要分布于肃北（南）的祁连山，主要地类为水域（冰川积雪㊁河流等）㊂图６㊀疏勒河流域１９９０—２０１５年碳储量空间分布变化㊀Ｆｉｇ．６㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｒｅｓｅｒｖｅｓｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５为了更清楚的反映疏勒河流域碳储量的空间变化，将１９９０ ２０１５年碳储量空间变化值分别为三类：减少㊁基本不变和增加㊂对前后两个时期碳储量分布图进行栅格减法运算，得到每个栅格值的增减变化情况㊂经过栅格重分类，将碳储量变化值大于５％定义为增长区域，变化值小于５％定义为碳储量减少区域，将变化值介于ʃ５％之间的定义为碳储量基本不变区域㊂由图６可知，１９９０ ２０１５年，大部分地区的碳储量基本不变，占到流域总面积的９９．４１％；碳储量减少的面积为１５９ｋｍ２，仅占流域总面积的０．１４％，零散分布在瓜州和玉门市的中部；碳储量增加的面积为５１２ｋｍ２，占流域总面积的０．４５％，主要分布在敦煌㊁瓜州和玉门中部的绿洲地区，肃北分布较少且较零散㊂总体来说，大部分地区碳储量空间变化较小，碳储量增加和减少的区域面积仅占总面积的０．５９％㊂变化较大的区域主要分布在流域中部的绿洲地区，这些区域人类活动频繁，土地利用方式变化较之其他区域更为剧烈㊂由于退耕还林等生态环境政策实施，后期植被面积不断扩大，碳储量呈现增大的趋势㊂３．３㊀疏勒河流域土地利用类型变化及其对碳储量的影响疏勒河流域大部分地区为未利用地，而耕地㊁林地㊁建设用地和水域主要分布在流域中部的绿洲地区，草地分布较为广泛，除了疏勒河两岸，玉门南部㊁肃北（南）都广泛分布，肃北（北）的草地分布则较为分散㊂研究期间，各类用地均发生了变化㊂１９９０ ２０１５年，流域内土地利用变化主要以耕地和未利用地为主，耕地面积增加了４３３ｋｍ２，增幅达到为３６．６６％，主要出现在瓜州㊁玉门河流两岸的绿洲地区；未利用地面积变化最大，减少了５３６ｋｍ２，相较于１９９０年减少了０．５９％；建设用地增加了６４ｋｍ２，相比较１９９０年增幅为３０．１９％；水域面积增加了２９ｋｍ２，增幅达到５．２１％；草地面积增加了８ｋｍ２，增幅为０．０３９％，敦煌市和玉门市增加面积较大；林地面积增加了２ｋｍ２，增幅为０．３６％，玉门东部地区增长面积较大㊂表４反映了１９９０ ２０１５年由于土地利用变化而导致的碳储量的变化情况㊂由表４可知，土地利用变化导致疏勒河流域碳储量增加约７．７ˑ１０６ｔ，主要是因为大面积的未利用地转化为耕地和草地，植被覆盖使得土壤和植被地上㊁地下碳储量增加，增加了流域总碳储量；林地向耕地㊁草地和未利用的转出非常不利于碳储量的增加；由于水域的碳密度设为０ｔ／ｈｍ２，因此，水域的转出有利于碳汇形成，增加了流域碳储量㊂１９９０ ２０１５年，耕地面积持续增长，２０００ ２００５年增长速度最快，主要是由于移民安置工程实施后，人口大量增加，兴修水库，农业灌溉面积增加；２０００ ２０１２年玉门和瓜州总人口从２８．５８万人减少到２６．８７万人，但农村人口却从１４．４７万人增加到１９．６３万人，导致耕地面积快速增加［３８］，从转移方向来看主要是以草地和未利用地位为主，说明这一时期耕地的来源主要是开荒造田，植被面积不断扩大，增加了区域碳储量㊂９５０４㊀１０期㊀㊀㊀刘洋㊀等：基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究㊀０６０４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４１卷㊀表３㊀１９９０ ２０１５疏勒河流域土地利用类型变化Ｔａｂｌｅ３㊀ＬａｎｄｕｓｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５土地利用类型Ｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅ１９９０１９９５２０００２００５２０１０２０１５耕地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ面积／ｋｍ２１１８１１１８７１１８５１４６３１５３７１６１４比例／％１．０３６８１．０４２０１．０４０４１．２８４３１．３４９３１．４１６９林地Ｆｏｒｅｓｔ面积／ｋｍ２５５６５６２５６２５５４５５６５５８比例／％０．４８８１０．４９３４０．４９１６０．４８６３０．４８８１０．４８９９草地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ面积／ｋｍ２２０１７２２０１６８２０１８０２０１４３２０２０５２０１８０比例／％１７．７０８６１７．７０５１１７．７１５６１７．６８３１１７．７３７５１７．７１５６水域Ｗａｔｅｒ面积／ｋｍ２５５６５５６５６１５７０５７６５８５比例／％０．４８８１０．４８８１０．４９２５０．５００４０．５０５７０．５１３６建设用地面积／ｋｍ２２１２２０６２１６２１６２１６２７６Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ比例／％０．１８６１０．１８０８０．１８９６０．１８９６０．１８９６０．２４２３未利用地面积／ｋｍ２９１２３４９１２３２９１２０７９０９６５９０８２１９０６９８Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ比例／％８０．０９２４８０．０９０６８０．０７０４７８．８５６２７８．７２９８７８．６２１８表４㊀１９９０ ２０１５年疏勒河流域土地利用类型转化及其引起的碳储量变化Ｔａｂｌｅ４㊀ＬａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｉｔｓｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅＳｈｕｌｅＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５土地利用类型转换Ｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ面积Ｓｕｍ／１０５ｔＣａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｃｈａｎｇｅｓ／１０５ｔ小计Ａｒｅａ／ｋｍ２碳储量变化耕地⁃林地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ⁃Ｆｏｒｅｓｔ２．９７０．５９６耕地⁃草地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ⁃Ｇｒａｓｓｌａｎｄ２５．３７０．４１１耕地⁃水域Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ⁃Ｗａｔｅｒ４．２１－０．８７４－２．９８耕地⁃建设用地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ⁃Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ４．０４－０．８３３耕地⁃未利用地Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ⁃Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ１２．６－２．２８林地⁃耕地Ｆｏｒｅｓｔ⁃Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ１７．０６－３．４２０林地⁃草地Ｆｏｒｅｓｔ⁃Ｇｒａｓｓｌａｎｄ４．２５－０．７８４－３．７５２林地⁃水域Ｆｏｒｅｓｔ⁃Ｗａｔｅｒ林地⁃建设用地Ｆｏｒｅｓｔ⁃Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ林地⁃未利用地Ｆｏｒｅｓｔ⁃Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ３．９３－１．４８４草地⁃耕地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ⁃Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ１６５．２５－２．５９６草地⁃林地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ⁃Ｆｏｒｅｓｔ１１．７６２．１７０草地⁃水域Ｇｒａｓｓｌａｎｄ⁃Ｗａｔｅｒ４．３７－０．９７８－１３．８６５草地⁃建设用地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ⁃Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ９．８５－２．１９２草地⁃未利用地Ｇｒａｓｓｌａｎｄ⁃Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ６８．７５－１３．２６９水域⁃耕地Ｗａｔｅｒ⁃Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ３．５７０．７４１水域⁃林地Ｗａｔｅｒ⁃Ｆｏｒｅｓｔ水域⁃草地Ｗａｔｅｒ⁃Ｇｒａｓｓｌａｎｄ ０．８１水域⁃建设用地Ｗａｔｅｒ⁃Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ水域⁃未利用地Ｗａｔｅｒ⁃Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ２．２６０．０６９建设用地⁃耕地Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ⁃Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ２．７４０．５６５建设用地⁃林地Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ⁃Ｆｏｒｅｓｔ１０．４０７建设用地⁃草地Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ⁃Ｇｒａｓｓｌａｎｄ０．０３０．００６７０．９８建设用地⁃水域Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ⁃Ｗａｔｅｒ建设用地⁃未利用地Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ⁃Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ０．０３０．０００８９未利用地⁃耕地Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ⁃Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ２９６．６４５２．４４６未利用地⁃林地Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ⁃Ｆｏｒｅｓｔ１１．７１４．４３６未利用地⁃草地Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ⁃Ｇｒａｓｓｌａｎｄ２３０．２１４４．４３１９８．９６３未利用地⁃水域Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ⁃Ｗａｔｅｒ２４．７８－０．７４５未利用地⁃建设用地Ｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ⁃Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ５４．３９－１．６０５总计Ｓｕｍ７７．１４㊀㊀林地面积变化呈现 增长⁃下降⁃增长 趋势㊂２０世纪７０年代起，疏勒河流域先后被列为 三北 防护林体系建设工程㊁平原绿化工程等生态工程建设区域，在生态工程的推动下，林地面积不断增加［２０］㊂１９９０ １９９５年增长速度较快，随后面积开始减少，２００５年之后开始缓慢增长；从转移方向看，林地的转入主要为草地和未利用地㊂树木的固碳潜力取决于其生物量，尤其是地上生物量在评估树木生物量时被广泛考虑［３９］，森林强大的固碳能力使其成为生态系统中最大的碳库［４０］，林地面积扩大增加了总碳储量㊂草地面积呈现波动变化趋势，２００５年面积减少到最小值为２０１４３ｋｍ２，２００５ ２０１０年面积迅速增大，２０１０年后开始减少㊂草地的转出主要为耕地和未利用地，说明毁草造田和荒漠化是草地减少的原因，同期，草地的转入主要为未利用地和耕地，表明荒地种草和退耕还林是草地面积增加的主要方式㊂退耕还林还草工程（１９９９年启动）㊁草原沙化防护工程（２００１年启动）㊁退牧还草工程（２００３年启动）［２０］等生态工程的实施，使植被面积扩大，使得更多碳固定在土壤中［３９］㊂１９９０ ２０１０年建设用地面积较为稳定，２０１０年后迅速增加㊂从转移方向看，建设用地很少为转出为其他的地类，而转入建设用地主要为未利用地和草地，说明城镇用地和农村居民地会占用周边耕地，而交通用地㊁工矿仓储等用地则占用未利用地㊂２０世纪８０年代，政府实施了一系列移民安置工程，极大促进了耕地和城乡建设用地的扩张，加速草地㊁水域湿地及无植被区向耕地和城建用地的转变；同时由于玉门油田等生活基地搬迁㊁玉门新区等新兴城市建设的加速，区域内建设用地急剧扩张㊂移民城镇化导致区域内建设用地不断占用耕地㊁草地和未利用地［４１］㊂未利用地面积呈现持续减少趋势，从转移方向看，未利用地的转出主要为耕地和草地㊂同期，转入未利用地的地类主要为草地，说明草地和未利用地之间呈现相互转化的趋势，且未利用地转入草地的面积大于由草地转入的面积㊂未利用地向耕地㊁草地的流入主要是由于人口的增加和环境保护政策的实施，植被覆盖面积的增加提高了流域的总碳储量㊂为进一步探究土地利用变化对流域内碳储量变化的影响，计算了１９９０ ２０１５年各土地利用类型变化与碳储量的相关性（水域地上生物㊁地下生物㊁土壤和死亡有机物碳密度都为０，因此不做分析）㊂由图７可知，流域总碳储量与耕地㊁草地㊁建设用地的面积与流域总碳储量呈正相关关系，其主要原因是研究期内植被面积的增加，提高了土壤中固碳量；林地㊁未利用的面积与总碳储量呈现负相关关系，未利用地面积持续减少，转入碳密度较高的植被地类，导致其与总碳储量呈现负相关的关系㊂３．４㊀疏勒河流域２０１５ ２０４０年碳储量时空分布特征首先利用ＩＤＲＩＳＩ１７．０中ＣＡ－Ｍａｒｋｏｖ模型得到２０４０年土地利用类型图，然后同碳密度数据在ＩｎＶＥＳＴ模型的Ｃａｒｂｏｎ模块中运行，最终获得２０４０年疏勒河流域碳储量及空间分布图㊂２０４０年，疏勒河流域碳储量为９．１２８ˑ１０８ｔ，较２０１５年增加了１３．１％㊂呈现 北部片状⁃中部带状⁃南部点片状 分布（图８），北部即肃北（北）由于草地面积增长，碳储量分布也由点状分布变为面状分布；中部碳储量主要分布在河流两岸绿洲地区，最高值出现在玉门市以及敦煌市的东部的林地；南部肃北（南）碳储量呈点状分布，主要地类为祁连山的高山草甸，流域的东南部碳储量呈现面状分布，主要地草地㊂２０１５ ２０４０年疏勒河流域碳储量空间变化如图９所示㊂经过重分类后可得：碳储量减少的面积为３４１７ｋｍ２，占流域总面积的３％，增加的面积为８３０４ｋｍ２，占流域面积的７．２９％，而大部分地区的碳储量呈现稳定状态㊂肃北（北）碳储量增加的面积较大，主要因为草地面积的增大；而在肃北（南），碳储量增加和减少的现象并存，总体变化不大；在敦煌㊁瓜州和玉门，碳储量呈现增加趋势，主要是由于草地㊁耕地㊁林地面积增大㊂相比２０１５年，疏勒河流域耕地㊁林地㊁草地㊁水域㊁建设用地的面积增加，未利用地面积减少，其中，草地的面积增加的最多，为４７６６ｋｍ２，其次为耕地和林地，分别增加了６７８ｋｍ２和４２９ｋｍ２，建设用地和水域的面积增加较少，分别增加了１４９ｋｍ２和１０７ｋｍ２，未利用面积减少较大，为６０８８ｋｍ２㊂疏勒河流域降水稀少，生态环境脆弱，因此，流域内仍然需实行严格的生态环境保护措施，退耕还林还草政策的实行使自然植被面积不断扩大，在肃北（北），原来呈 点 状分布的草地在面积扩大到一定程度后与周围 点 状分布的地类连接，呈现 片１６０４㊀１０期㊀㊀㊀刘洋㊀等：基于ＩｎＶＥＳＴ模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究㊀。
南开大学智慧树知到“选修课”《全球变化生态学(尔雅)》网课测试题答案4
南开大学智慧树知到“选修课”《全球变化生态学（尔雅）》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.石膏的生产过程中主要涉及到了()的投入。
A.碳B.氮C.磷D.硫2.下列作物中，排放甲烷量最大的是()。
A.小麦B.玉米C.水稻D.大豆3.森林植被是大气二氧化碳源的观点最早提出于()。
A.20世纪60年代B.20世纪70年代C.20世纪80年代D.20世纪90年代4.水温变化最直接的影响就是使水域的生物产量减少。
()A.正确B.错误5.植物生理生态学实验的处理指标确定中之所以考虑施氮处理，主要是因为现在大气和土地中氮元素急剧流逝。
()T.对F.错6.淡水水域生物受紫外线影响远小于海洋生物受到的影响。
() B.错误7.一般认为全新世大暖期的气候条件较现在更加干燥。
()T.对F.错8.当氮素不足时，即使二氧化碳浓度升高，植物的产出也不一定升高。
()A.正确B.错误9.所谓的全球变化其实包括自然自身引起的变化和人类引起的变化两类。
()A.正确B.错误10.美国空军科学家于20世纪60年代首先正式使用了遥感一词。
()T.对F.错11.随着南北极臭氧层空洞加剧，南北极的紫外线的总量已经远远高于低纬度地区。
()A.正确B.错误12.80年代后期以来，在全球范围内进行科学研究和资源普查的行为的特点不包括()A.大尺度遥感广泛应用，促进了宏观生态学的发展B.遥感技术的分散化C.实用化与商业化D.国际合作与信息资源的共享13.根据现有的观测结果，世界范围内的云量是逐渐减少的。
()A.正确B.错误14.DEMETER用模拟的古气候、古植被类型和大气二氧化碳浓度作为主要的输入参数，来估算全新世中期全球古植被的NPP和碳贮量。
()A.正确B.错误15.Holdridge的生命地带分类系统开始形成于寒带，以后应用到其他地区，最后扩展到全球。
()A.正确B.错误第2卷一.综合考核(共15题)1.受人类砍伐和火灾的影响，过去一万年中地球森林面积缩小了()。
21春南开大学《全球变化生态学(尔雅)》在线作业-2答案
土壤有机碳库占全球陆地总碳库的()。
A.五分之一到四分之三B.五分之二到四分之三C.三分之一到四分之三D.三分之二到四分之三参考答案参考答案：D下列辐射中，波长最长的是()。
A.紫外线B.无线电波C.太阳短波辐射D.伽马射线参考答案参考答案：B生物圈并非构成一个单独的物理圈层，其分布情况是()。
A.主要集中在岩石圈，部分生活在大气圈和水圈B.主要集中在大气圈，部分生活在水圈和岩石圈C.主要集中在水圈和大气圈，部分生活在岩石圈D.主要集中在水圈和岩石圈，部分生活在大气圈参考答案参考答案：D首次在大气环境中检测到了磷化氢是在()。
A.中国B.巴西C.美国D.德国参考答案参考答案：D下列数据中，不属于主流理论观点的是()。
A.大气浓度从工业革命前的280ppm升高到450ppm-550ppm后，全球平均气温可能将上升2-3摄氏度B.若全球平均气温上升2摄氏度以上，将可能给人类带来重大影响，突出表现为海平面上升、物种灭绝，极端天气事件增加等C.温度上升带来的社会问题很可能进一步导致人类社会发展的不均衡加剧，部分地区的温室气体排放进一步增加，推动温度继续上升D.世界各主要国家必需采取各种行动，减缓全球变暖，使2050年二氧化碳排放量降低到1990年排放水平的一半参考答案参考答案：C生物入侵将产生两种值得关注的全球效应是()。
A.降低地域性动植物区系的独特性、打破维持全球生物多样性的地理隔离B.提高地域性动植物区系的独特性、打破维持全球生物多样性的地理隔离C.降低地域性动植物区系的独特性、打破维持全球生物多样性的生殖隔离D.提高地域性动植物区系的独特性、打破维持全球生物多样性的生殖隔离参考答案参考答案：A从模型的时空尺度上分类，不包括()。
A.林窗模型B.经验模型C.协作性模型D.过渡性模型参考答案参考答案：C中国人工林固定的二氧化碳占森林总固定量的()。
A.20%B.40%C.60%D.80%参考答案参考答案：D植物通过光合作用，每年约滞留()吨碳在陆地生态系统中。
中考生物试题(原卷版)
中小学教学参考资料教学设计教育论文随堂检测二〇二〇年东营市初中学业水平考试生物试题一、选择题1. 东营观鸟协会为了研究东方白鹳在自然状态下的各种行为，在其栖息的黄河三角洲湿地安装摄像机，记录东方白鹳的行为。
这种研究方法属于（）A. 观察法B. 实验法C. 比较法D. 调查法2. 下列诗词中所描述的生命现象与所体现的生物的特征，不相符的是（）A. AB. BC. CD. D3. 图是用显微镜“观察人的口腔上皮细胞”实验中的部分图片，甲是显微镜构造图，乙、丙是观察到的视野。
下列有关分析，正确的是（）A. 转动甲中④使镜筒缓缓下降过程中，眼睛应注视甲中①B. 要将乙中的物像移到视野中央，应向右下方移动玻片C. 转动甲中②，视野由乙变成丙后，视野的亮度不变D. 丙中的黑圈是气泡，这可能是将盖玻片垂直盖下导致的4. “健康是金，如果-一个人失去了健康，那么他所拥有的和正在创造并即将拥有的统统为零！”生活方式与健康密切相关。
下列哪项属于健康的生活方式（）A. 酗酒能够提高神经系统的兴奋性B. 吸烟可以提神，提高记忆力C. 遇到挫折时，向知心朋友诉说D. 轻微变质的食物加热后可以食用5. 图为幼小黑猩猩在钓取白蚁。
下列所述动物行为的类型，与其相同的是（）A. 菜青虫取食白菜等十字花科植物的叶片B. 失去雏鸟的红雀连续给浮出水面的金鱼喂食C. 刚出生的小羊碰到乳头就吸吮乳汁D. 宠物犬随着音乐踏起优美的舞步6. 某种金合欢有大而中空的刺，蚂蚁栖居其中，并以金合欢幼叶尖端的组织为食。
为了研究蚂蚁对金合欢生长的影响，生物小组用金合欢幼苗进行实验，结果如下表。
下列相关分析，正确的是（）A. 实验的变量是幼苗的存活率和高度B. 蚂蚁以金合欢幼叶尖端的组织为食，对金合欢生长有害C. 蚂蚁“侵食”金合欢，可提高幼苗的存活率并能促进幼苗生长D. 栖居的蚂蚁数量越多，对金合欢生长越有利7. 大豆是东营市重要的经济作物。
下列关于大豆种子萌发情况的叙述，正确的是（）A. 播种前翻耕土壤，能为大豆种子萌发提供充足空气B. 萌发过程中，胚芽最先突破种皮，发育为茎和叶C. 适宜的条件下，肥硕的豆瓣萌发成的幼苗更健壮D. 播种在肥沃土壤中的种子，能吸收更多的营养，利于种子萌发8. 图为人的心脏解剖示意图，下列叙述正确的是（）A. 心脏的四个腔ABCD中，肌肉壁最厚的是BB. 血管①②④内流静脉血；血管③⑤内流动脉血C. AB间和CD间房室瓣，将心脏分隔成左右不相通的两个部分D. D收缩，动脉瓣打开，血液流向血管⑤9. 生物圈中已知的植物有50余万种，它们形态各异，分属不同类群。
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第39卷第5期2003年9月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.39,No.5Sep.,2003
加拿大安大略省南部农林系统中碳、氮平衡的研究3梁景森(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京100091)NareshV.Thevathasan(加拿大圭尔夫大学环境生物系圭尔夫N1G2W1)
关键词: 林间套种,温室气体,矿化作用,土壤呼吸,碳汇,碳当量
收稿日期:2001-12-05。3本研究是作者作为国家教育部派出的访问学者于2001年5-11月进修期间在加拿大圭尔夫大学林间套种系统实验基地上进行
的,得到AndrewM.Gordon教授的具体指导,以及由他提供的必要的背景资料和数据。
THECARBONBALANCEANDNITROGENBALANCEINTHEAGROFORESTRYSYSTEM,SOUTHERNONTARIO,CANADA
LiangJingsen(InstituteofForestEcology,EnvironmentandProtectionCAF Beijing100091)NareshV.Thevathasan(DepartmentofEnvironmentalBiologe,UniversityofGuelph GuelphOntarioCanadaN1G2W1)
Abstract: DuringthestudyattheUniversityofGuelph(MaytoNov.,2001),theauthertookpartintheecologicalandenvironmentalinvestigationsinthetree2basedintercroppingsysteminthesouthernOntario,Canada.Throughaseriesofstudiesonnitrogenmineralization,soilrespirationandcarbonsequestration,thecompetitiveandcomplementaryrelationsbetweentreesandcropsinthetree-basedintercroppingsystemarerevealed.Theimpactsofthesystemontheenvironment,suchasgreenhousegasesemissionreductionandcarbonbalanceintheglobe,arebroughttolightaswell.N2Oemissionfromthetree-basedintercroppingsystemis0169kg・hm-2a-1lessthanthemonocroppedagriculturalfield.Thecarbonstorageofpoplar-basedintercroppingsystembyage14areaches12t・hm-21Theleaflittersfrompoplarwilladd113t・
hm-2a-1organiccarbontothesoil.Ascomparedtomonocroppedwheatfarm,thecarbonsinkoftree-wheatintercroppedsystemis11776t・hm-2a-1,whereasthewheatfarmisjust01264t・hm-2a-1.Keywords: Tree-basedintercropping,Greenhousegases,Nitrogenmineralization,Soilrespiration,Carbonsink,Carbonequivalent
为减缓温室效应对全球气候变化的影响而控制温室气体(CO
2,N2O等)的排放量,
这在全球已达成
共识。京都议定书(KyotoProtocol)对发达国家的温室气体排放量做出了限制。加拿大作为发达国家,对承担京都议定书的义务有一种紧迫感。他们除了建议森林的固碳作用可作为对工业CO
2的排放进行
补偿外,还大力发展农林系统,将过去认为的温室气体排放源的单纯农田改变成一种吸收CO2的碳汇———农林系统(Dixon,1995)。森林的固碳作用不容置疑,在全球的碳平衡中森林起了不可替代的作用(Dixonetal.,1994;Fangetal.,2001)。加拿大是森林大国,森林贮量不虞匮乏。尽管如此,从20世纪
80年代开始,加拿大加强了对农林系统生态环境的研究。他们对农林系统的认识是广义的,除了天然林系统,诸如人工林系统、防护林系统、河岸林带系统(integratedriparianforestsystems)、林牧系统(silvipastoralsystems)以及林间套种系统(tree-basedintercroppingsystems),他们认为都属于农林系统
(Williamsetal.,1994;1995)。前10年研究主要集中在系统内部各成分之间互争互补、互惠互利的关系
上,近10年来在此基础上更进一步研究农林系统对生态环境的影响。圭尔夫大学地处安大略省南部,由于地理气候的原因,圭尔夫大学成了加拿大农林系统生态环境研究的重要基地。1987年,大学利用30hm2退耕地,建起了一个林间套种系统实验基地。实验基地中用了10个树种,即:美国白蜡(Fraxinusamericana),柳(Salixsp.),柏(Cupressussp.),洋槐(Robiniasp.),红花槭(Acerrubrum),银槭(Acersaccharinum),北方红栎(Quercusborealis),杨树(Populussp.),云杉(Picea
abies),黑胡桃(Juglansnigra),以行距12～15m、株距5～6125m的规格,种了30排树,其间套种每年收
获1次的农作物小麦(Triticum),大豆(Glycine)和玉米(Zeamays)。实验基地定期进行航拍和遥感测试,
数据输入地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)。可随时计算出生长量和生长率。
1 实验方法111 氮的矿化作用实验 林间套种系统中由于林地约占10%,所以施肥量与单纯农田比较将减少10%。施用的氮肥经过氮的反硝化作用将会有部分氮以N2O的形式流失。树木的枯落物回归土壤后经过氨化反应和硝化反应降解,由有机物分解成无机物,这就是氮的矿化作用。生成物中NH
+
4、NO—2、
NO—3等成分将成为植物的养分被农作物和树木吸收。这种林间套种系统中的氮循环显然可以增强土
壤活力和肥力,相应减少施肥量(Thevathasanetal.,1997),也相应减少N
2O
的排放量。但在这个过程中
氮的矿化率到底有多高,可节省多少肥料;又有多少硝酸盐没有被植物根部吸收,反硝化成N
2O流失;
林间套种系统中由于农作物的根系和树木的根系形成深层次分布(Thevathasanetal.,1995),这种根系深层次分布较单纯农田根系浅层次分布对营养的吸收率又能提高多少,这些都是实验要解决的问题。实验方法如下:在不同树种、不同农作物套种地块中,在与树干距离为0(靠近树干处)、1、2、5、7、9、11m处做标志,在标志处取20cm深处的土壤作为样品。土样分成两部分,一部分迅速用塑料袋密封系上标签放在冷藏箱里;另一部分密封在塑料袋,然后用手捻碎,放回原处掩埋,30d后取出系上标签迅速放在冷藏箱里。所有样品最后都在冰柜中保存。分析时将样品取出,各称取20g样品用10mL浓度为2
mol的KCl溶液处理,再置于振荡器上振荡1h,过滤后取滤清液,液相色谱仪分析NH+4、NO—2、NO—3含
量。由测得的两部分样品的含量值差可推算出土壤中氮的矿化率。另取一部分土样测含水率。每种样品反复分析多次,原始数据进行微机统计处理,与历年数据比较,建立一个合理的数学模型。112 碳平衡实验 本实验目的是测算林间套种系统中各树种以及农作物的生物量,进一步换算成碳贮量,估算系统吸纳CO
2的能力;测算树木落叶量;测量由于枯落物以及树木根系的存在,土壤有机碳的
变化。以此评估林间套种系统的固碳作用以及在碳平衡中发挥的功能(Unruhetal.,1993)。方法如下:由于该项实验工作量太大,在历年获得的数据基础上2001年只测量了一个树种———速生杨树(HybridPoplar,CloneDN177)。在距杨树不同距离(1、2、4、715、11、13、14、15m)处分别取10、20、40
cm深处的土壤为样品,放在烘箱中干燥,并测出含水率。然后用碳测定仪测量样品中有机碳的含量。选择具代表性的两株树龄为14a的杨树进行全结构采样。将地上部分的主干,大、中、小枝干,嫩枝以及树叶分离,分别称重并测含水率;在尽量不损伤根系的情况下用推土机和高压水龙将地下部分的根系和盘托出,然后将主根、侧根、须根分离,分别称重并测含水率。113 土壤呼吸实验 由于土壤中存在树根、农作物根、微生物以及其他生物的作用,其间会发生一系列复杂的化学反应。将会有CO2从土壤表面排出,这就是所谓的土壤呼吸现象。通过观测这种现象,可获得林间套种系统根系平面分布情况。实验在7月份进行。选择两排杨树(行距15m)之间的小麦(已近成熟)地和大豆(生长旺季)地,以其中一排杨树为基准,在距离为0、1、2、5、7、9、11、13、14、15m处做标志。在标志处嵌入一个直径20cm,
高度15cm的塑料筒。塑料筒两端呈开放型,上端与地表取齐,并可密接一个密封罩。为计算本底及便于对照,在相应的草地及单纯的农田中也设立了同样的装置。Ca(OH)2试剂呈颗粒状放在扁平的塑料盒里,并标上序号,放在烘箱中充分干燥。然后称重,精确到010001g,再用盒盖密封待用。在实验地,按相应的序号打开试剂盒,放入塑料筒内,并迅速盖上密封罩。24h后取出试剂盒,迅速用盖封严。然后再次放入烘箱干燥,干燥过程试剂盒呈开放型。充分干燥后再次称重,精确到10
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g。实验设计了6组,每组反复多次进行实验。根据每轮实验前后两次称重的
351 第5期梁景森等:加拿大安大略省南部农林系统中碳、氮平衡的研究