典型草原草畜系統(tǒng)甲烷排放的研究

【摘要】：甲烷(CH4)是一種主要的溫室氣體,其在空氣中含量的增加會導(dǎo)致全球氣候變暖。很多研究表明草地放牧系統(tǒng)對全球溫室氣體的量有重要的貢獻。典型草原放牧系統(tǒng)中,反芻動物是一個重要的CH4源而草原一定程度上是一個CH4匯。為了研究典型草原放牧生態(tài)系統(tǒng)CH4的交換特征,本試驗于2011年-2012年在沽源國家草地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測研究站對草地甲烷吸收和家畜甲烷排放開展了研究。主要研究內(nèi)容有：(1)放牧季節(jié)典型草原CH4交換的日動態(tài)和季節(jié)動態(tài),著重研究土壤溫濕度日變化及月份間的變化對草地甲烷交換的影響；(2)放牧及家畜的糞尿?qū)Φ湫筒菰瑿H4交換的影響；(3)采用IPCC方法2估算夏季放牧羊和冬季舍飼羊腸道發(fā)酵CH4的產(chǎn)量。其研究結(jié)果如下： 于7月初-9月底分四個階段采用ICOS快速CH4分析儀對8：00am-18：00pm典型草原土壤CH4排放通量進行監(jiān)測。結(jié)果顯示,8：00am-18：00pm草地甲烷通量為負,草地土壤吸收甲烷。8月初8：00am-18：00pm草地甲烷動態(tài)變化大,其他測定時期草地甲烷排放通量受土壤溫濕度日變化影響不大。另外試驗還發(fā)現(xiàn)土壤對CH4吸收具有明顯的季節(jié)動態(tài),最高值出現(xiàn)在9月底。 在春季不放牧的草地SG1,SG2和整個放牧季不放牧的草地UG處理中,土壤溫度與草地CH4的吸收呈正相關(guān),土壤濕度與草地CH4的吸收呈負相關(guān)。而持續(xù)放牧(SG3,SG5,和UG)和動物的糞尿會使土壤溫度與濕度與草地CH4吸收的相關(guān)關(guān)系不顯著。持續(xù)適度放牧草地CH4吸收能力最高,2011和2012年放牧季節(jié)甲烷吸收量分別為2.91和3.84kg/hm2。重度放牧?xí)共莸丶淄槲盏哪芰ο陆?其甲烷年吸收量僅為持續(xù)適度放牧草地的40-49%。但是短時間內(nèi)降低放牧壓對草地CH4吸收的增加沒有顯著作用。試驗中所有的放牧草地土壤都吸收甲烷。 放牧家畜在草地上排放的糞和尿會使所在草地的CH4排放通量出現(xiàn)短暫的升高現(xiàn)象。在糞斑和尿斑形成后的前4個小時內(nèi)草地CH4排放量出現(xiàn)峰值,此后草地上的糞尿斑塊CH4的排放與無糞尿草地?zé)o顯著差異。在草地土壤濕度較為恒定的條件下,糞尿斑中糞斑對草地CH4通量的影響大于尿斑。糞使得CH4排放通量的增加主要出現(xiàn)在0.5-8小時內(nèi),之后糞斑與對照草地?zé)o顯著的差異。 通過冬季舍飼試驗研究發(fā)現(xiàn),三組母羊中越冬體重范圍為46.0-54.8kg的母羊腸道發(fā)酵產(chǎn)生的CH4最高,平均甲烷的日排放量為92.6g/d。三組不同體重的公羔腸道發(fā)酵產(chǎn)生的CH4沒有顯著差異。通過放牧試驗研究,不同放牧季節(jié)不同放牧壓處理條件下羊腸道發(fā)酵CH4日排放量沒有差異。草地生長期放牧羊單位體重和單位采食量腸道發(fā)酵CH4排放量最大。舍飼羊比放牧羊釋放更多的CH4,而舍飼母羊比公羔腸道發(fā)酵產(chǎn)生的CH4多。 【關(guān)鍵詞】：CH_4 典型草原 季節(jié)調(diào)控放牧 腸道發(fā)酵
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S812
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-7
• 第一章 緒論7-19
• 1 研究背景與研究現(xiàn)狀7-16
• 2 研究內(nèi)容與方法16-19
• 2.1 研究目標(biāo)16
• 2.2 研究內(nèi)容16-17
• 2.3 擬解決的科學(xué)問題17
• 2.4 技術(shù)路線17-19
• 第二章 研究區(qū)自然概況與試驗設(shè)計19-23
• 1 試驗地地理位置、土壤、植被等狀況19
• 2 試驗設(shè)計19-23
• 第三章 實驗結(jié)果與討論23-55
• 試驗一 典型草原生長季甲烷交換日動態(tài)和月變化23-29
• 1 材料與方法23-24
• 2 試驗結(jié)果24-27
• 3 討論27-28
• 4 小結(jié)28-29
• 試驗二 季節(jié)性放牧壓調(diào)控對草地CH_4交換的影響29-35
• 1 材料與方法29-30
• 2 試驗結(jié)果30-33
• 3 討論33-34
• 4 小結(jié)34-35
• 試驗三 放牧草地糞尿斑CH_4排放通量動態(tài)研究35-42
• 1 材料與方法35-36
• 2 試驗結(jié)果36-40
• 3 討論40-41
• 4 小結(jié)41-42
• 試驗四 羊腸道發(fā)酵CH_4排放量研究42-55
• 第一部分 冬季舍飼羊腸道發(fā)酵CH_4排放量研究42-48
• 1 材料與方法42-44
• 2 試驗結(jié)果44-47
• 3 討論47-48
• 4 小結(jié)48
• 第二部分 夏季放牧羊腸道發(fā)酵CH_4排放量研究48-55
• 1 材料與方法48
• 2 試驗結(jié)果48-53
• 3 討論53-54
• 4 小結(jié)54-55
• 第四章 結(jié)論和建議55-57
• 1 結(jié)論55
• 2 研究創(chuàng)新點55-56
• 3 有待進一步研究的問題56-57
• 參考文獻57-69
• 致謝69-70
• 個人簡歷70

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今年我盟京津風(fēng)沙源治理將達149萬畝    記者 侯磐石

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