CN103728434A - 一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 - Google Patents
一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103728434A CN103728434A CN201310706310.0A CN201310706310A CN103728434A CN 103728434 A CN103728434 A CN 103728434A CN 201310706310 A CN201310706310 A CN 201310706310A CN 103728434 A CN103728434 A CN 103728434A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- denitrification
- nitrification
- forest
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本发明提供一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法,在森林中选取20m×20m的样地,在样地内,按S形取点方法,选取10个1m×1m的小单元,并将地表枯落物清理干净;然后,将大小为1m×1m×0.5m的尼龙网框固定在1m×1m的小单元上方,以保证小单元内没有枯落物的存在;最后,采用环刀取样,利用BaPS土壤氮循环监测系统测定1m×1m的小单元内土壤硝化、反硝化速率,同时测定临近1m×1m小单元的土壤硝化、反硝化速率,根据公式计算出森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率。本发明对于林地清理中,扫除枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率的确定,对于了解整个森林的枯落物层参与地球生物化学氮循环具有重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及地球化学领域,具体地说,涉及一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法。
背景技术
据政府间气候变化专门委员会(IPCC)研究指出,从工业化时代开始,人类活动已引起全球温室气体排放增加,其中自1970年至2004年期间排放增加了70%。自1750年以来,由于人类活动导致全球大气CO2、N2O和CH4浓度明显增加,目前已经远远超出了根据冰芯记录测定的工业化前几千年中的浓度值。CO2是最重要的人为温室气体,自1970年至2004年间,CO2的排放增加了大约80%,其浓度变化从工业革命前的280ppm上升到2005年的379ppm;而N2O是一种相对稳定的温室气体,其全球增温潜能(Global Warming Potential,GWP)是CO2的296倍,其浓度从工业革命前的270ppm上升到2005年的319ppm。根据推测的气体排放情景,到2100年大气中持续增高的温室气体浓度预计会使全球陆面平均温度升高1-3.5℃。温度的升高可导致全球降水格局发生改变,导致高纬度冬季降水增加,更多的极端温度天气的出现以及不同地区将会出现干旱和涝灾。气候上发生的变化可能潜在地影响着陆地生态系统的生产力。
森林土壤的氮素储量超过森林生态系统总氮量的85%。因而,森林土壤生态系统在调节着碳氮平衡、减缓大气中的CO2、N2O等温室气体浓度上升以及维护全球气候变化具有不可替代的作用。而根系的生长对土壤的发育具有重要的作用,尤其是根际区是土壤微生物活跃的区域,对改良土壤具有重要的贡献,影响着森林土壤生态系统调节碳氮平衡。
土壤硝化反硝化过程是N2O温室气体释放的主要过程,在现有的技术中,仅测定森林土壤释放N2O温室气体来研究土壤生态系统在调节碳氮平衡,而在林地清理中,森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率的确定目前尚无法直观的测定方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法。
为了实现本发明目的,本发明首次提出森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率的概念,旨在提供一种定量测定森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率方法。
本发明的一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法,首先,在森林中选取20m×20m的样地,在样地内,按S形取点方法,选取10个1m×1m的小单元,并将地表枯落物清理干净;然后,将1m(长)×1m(宽)×0.5m(高)的尼龙网框固定在1m×1m的小单元上方,以保证小单元内没有枯落物的存在;最后,采用环刀(原位)取样,利用BaPS土壤氮循环监测系统(气压过程分离技术)测定2m×2m的小单元内土壤硝化、反硝化速率,同时测定临近1m×1m小单元1m处的土壤硝化、反硝化速率,利用以下公式I和公式II计算出森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率:
Cn=SN1/SN2×100% 式I
式I中:
Cn:森林枯落物对土壤硝化过程的贡献率,单位:%;
SN1:2m×2m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h;
SN2:临近2m×2m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h;
Cd=SDN1/SDN2×100% 式II
式II中:
Cd:森林枯落物对土壤反硝化过程的贡献率,单位:%;
SDN1:2m×2m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h;
SDN2:临近2m×2m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h。
前述的方法,利用BaPS土壤氮循环监测系统测定的时间为12h。
前述的方法,所述尼龙网框的孔径为1mm。
土壤硝化反硝化过程是N2O温室气体释放的主要过程,在现有的技术中,仅测定了森林土壤释放N2O温室气体来研究土壤生态系统在调节着碳氮平衡,而因森林枯落物层对土壤硝化反硝化过程的贡献率的确定目前尚无法直观的测定。因而,本发明对于林地清理中,扫除枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率的确定,对于了解整个森林的枯落物层参与地球生物化学氮循环具有重要的作用,可以为IPCC对研究森林枯落物对全球温室气体排放的影响提供基础数据支撑;另外,对于林业生产中如何进行森林清理具有重要的指导作用。
附图说明
图1为本发明实施例中使用的S形取点方法。
图2为本发明实施例中1m×1m的小单元样方,网格所示为1m(长)×1m(宽)×0.5m(高)的尼龙网框。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。
以下实施例中涉及的气压过程分离(BaPS)技术利用BaPS土壤氮循环监测系统进行硝化、反硝化速率的测定,该系统购自德国UMS公司。
实施例测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法
首先,在森林中选取20m×20m的样地,在样地内,按S形取点方法(图1),选取10个1m×1m的小单元,并将地表枯落物扫除干净。然后,将尼龙网框(孔径为1mm),其规格为1m(长)×1m(宽)×0.3m(高),固定在1m×1m的小单元上方,以保证小单元样方没有枯落物的存在。最后,通过环刀原位取样法,利用世界先进的气压过程分离(BaPS)技术测定1m×1m的小单元内土壤硝化反硝化速率的同时,测定临近1m×1m小单元1m处的土壤硝化反硝化速率。
测定步骤如下:
1)在测定前,将带有土样的环刀两端用于密封的盖子取下;
2)测定时,保持室内温度与土壤采样时的温度一致,并测定12小时;
3)测定结束时,利用软件BaPSSoftware Version2.2.4计算得出土壤硝化与反硝化速率。
利用以下公式I和公式II确定森林枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率:
Cn=SN1/SN2×100% 式I
式I中:
Cn:森林枯落物对土壤硝化过程的贡献率,单位:%;
SN1:2m×2m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h;
SN2:临近2m×2m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h。
Cd=SDN1/SDN2×100% 式II
式II中:
Cd:森林枯落物对土壤反硝化过程的贡献率,单位:%;
SDN1:2m×2m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h;
SDN2:临近2m×2m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法,其特征在于,在森林中选取20m×20m的样地,在样地内,按S形取点方法,选取10个1m×1m的小单元,并将地表枯落物清理干净;然后,将大小为1m×1m×0.5m的尼龙网框固定在1m×1m的小单元上方,以保证小单元内没有枯落物的存在;最后,采用环刀取样,利用BaPS土壤氮循环监测系统测定1m×1m的小单元内土壤硝化、反硝化速率,同时测定临近1m×1m小单元1m处的土壤硝化、反硝化速率,利用以下公式I和公式II计算出枯落物对土壤硝化反硝化过程的贡献率:
Cn=SN1/SN2×100% 式I
式I中:
Cn:森林枯落物对土壤硝化过程的贡献率,单位:%;
SN1:1m×1m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h;
SN2:临近1m×1m的小单元土壤硝化速率,单位:μgN/kg SDW h;
Cd=SDN1/SDN2×100% 式II
式II中:
Cd:森林枯落物对土壤反硝化过程的贡献率,单位:%;
SDN1:1m×1m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h;
SDN2:临近1m×1m的小单元土壤反硝化速率,单位:μgN/kg/h。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用BaPS土壤氮循环监测系统测定的时间为12h。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述尼龙网框的孔径为1mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310706310.0A CN103728434B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310706310.0A CN103728434B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103728434A true CN103728434A (zh) | 2014-04-16 |
CN103728434B CN103728434B (zh) | 2015-05-27 |
Family
ID=50452598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310706310.0A Active CN103728434B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103728434B (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105651895A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种土壤呼吸-硝化-反硝化速率原位测量方法 |
CN105675435A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种土壤呼吸、硝化、反硝化过程速率原位测量方法 |
CN105974094A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定根际区土壤反硝化的方法 |
CN105973639A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定根际区土壤总硝化的方法 |
CN105974093A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤总硝化的方法 |
CN106018737A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定土壤微生物对土壤总硝化贡献率的方法 |
CN106053780A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-26 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定土壤微生物对土壤反硝化贡献率的方法 |
CN106226331A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-14 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤反硝化的方法 |
CN106556667A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤固氮作用的测定方法 |
CN106556688A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤氨化作用的测定方法 |
CN106644834A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-10 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤氨化作用的方法 |
CN106769623A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤纤维素分解作用的测定方法 |
CN106771055A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤固氮作用的方法 |
CN106771054A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤纤维素分解作用的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920195A (en) * | 1996-12-18 | 1999-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Apparatus and method for the measurement of forest duff moisture content |
CN202903750U (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-24 | 重庆大学 | 土壤硝化反硝化田间原位测定装置 |
-
2013
- 2013-12-19 CN CN201310706310.0A patent/CN103728434B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920195A (en) * | 1996-12-18 | 1999-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Apparatus and method for the measurement of forest duff moisture content |
CN202903750U (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-24 | 重庆大学 | 土壤硝化反硝化田间原位测定装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
苗方琴等: "森林土壤硝化 、反硝化作用研究进展", 《河北林果研究》 * |
陈玉平等: "枯落物处理对森林土壤碳氮转化过程影响研究综述", 《亚热带资源与环境学报》 * |
龚伟等: "川南天然常绿阔叶林人工更新后枯落物对土壤供氮潜力的影响", 《北京林业大学学报》 * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105675435A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种土壤呼吸、硝化、反硝化过程速率原位测量方法 |
CN105675435B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-10-12 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种土壤呼吸、硝化、反硝化过程速率原位测量方法 |
CN105651895A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种土壤呼吸-硝化-反硝化速率原位测量方法 |
CN106018737A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定土壤微生物对土壤总硝化贡献率的方法 |
CN106053780A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-26 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定土壤微生物对土壤反硝化贡献率的方法 |
CN105973639A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定根际区土壤总硝化的方法 |
CN105974093A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤总硝化的方法 |
CN106226331A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-14 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤反硝化的方法 |
CN105974094A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定根际区土壤反硝化的方法 |
CN106556667A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤固氮作用的测定方法 |
CN106556688A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤氨化作用的测定方法 |
CN106644834A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-10 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤氨化作用的方法 |
CN106769623A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种根际区土壤纤维素分解作用的测定方法 |
CN106771055A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤固氮作用的方法 |
CN106771054A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 辽宁石油化工大学 | 一种测定非根际区土壤纤维素分解作用的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103728434B (zh) | 2015-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103728434B (zh) | 一种测定森林枯落物对土壤硝化反硝化贡献率的方法 | |
CN103728433B (zh) | 一种测定植物根系对土壤硝化反硝化贡献率的方法 | |
Lou et al. | Relationships of relative humidity with PM 2.5 and PM 10 in the Yangtze River Delta, China | |
Feng et al. | Ground-level O3 pollution and its impacts on food crops in China: a review | |
Garreaud | Record-breaking climate anomalies lead to severe drought and environmental disruption in western Patagonia in 2016 | |
Commane et al. | Seasonal fluxes of carbonyl sulfide in a midlatitude forest | |
Peng et al. | Quantifying the response of forest carbon balance to future climate change in Northeastern China: model validation and prediction | |
Cookson et al. | Impacts of long term climate change during the collapse of the Akkadian Empire | |
CN110909483A (zh) | 一种基于网格化数据的点源大气污染物排放清单校验方法 | |
Sun et al. | Drivers of the water use efficiency changes in China during 1982–2015 | |
Wu et al. | Aerosol concentrations and atmospheric dry deposition fluxes of nutrients over Daya Bay, South China Sea | |
Khalil | Effect of climate change on evapotranspiration in Egypt | |
Liu et al. | Temporal and spatial distribution of maize drought in Southwest of China based on agricultural reference index for drought | |
CN107748933B (zh) | 气象要素报文数据误差修正方法、雾、日出、云海、雾凇预测方法 | |
Li et al. | Spatial and temporal variations of aerosol optical depth in China during the period from 2003 to 2006 | |
CN101303406A (zh) | 一种gps轨迹提取方法 | |
Yu et al. | Wet and dry atmospheric depositions of inorganic nitrogen during plant growing season in the coastal zone of Yellow River Delta | |
Keeble et al. | Diagnosing the radiative and chemical contributions to future changes in tropical column ozone with the UM-UKCA chemistry–climate model | |
Christiansen et al. | Multidecadal increases in global tropospheric ozone derived from ozonesonde and surface site observations: can models reproduce ozone trends? | |
Huang et al. | Spatio-temporal dynamics of terrestrial Net ecosystem productivity in the ASEAN from 2001 to 2020 based on remote sensing and improved CASA model | |
Li et al. | Climate impact greater on vegetation NPP but human enhance benefits after the Grain for Green Program in Loess Plateau | |
Srivastava et al. | Influence of regional pollution and long range transport over western India: Analysis of ozonesonde data | |
Khodayari et al. | Evaluation of aviation NOx-induced radiative forcings for 2005 and 2050 | |
CN114839327B (zh) | 一种卫星监测目标区域排放源co2小时排放量方法和系统 | |
CN102176072A (zh) | 确定蒸散量的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |