全球变化背景下农田生态系统碳循环研究

2013年1月农机化研究第1期

全球变化背景下农田生态系统碳循环研究

张

赛

a，b

b

，王龙昌a，

（西南大学a．农学与生物科技学院；b．南方山地农业教育部工程研究中心，重庆

摘

400716）

要：综述了农田生态系统碳循环的循环机制、影响因素以及模型模拟研究3个方面，并对未来农田生态系统

碳循环研究趋势进行了展望，以期增强农田生态系统的固碳减排功能，为研究全球气候变化提供科学的依据。关键词：农田；生态系统；碳循环；全球变化中图分类号：X322

文献标识码：A

文章编号：1003－188X（2013）01－0004－06

0引言

全球变化是指由于人类活动排放温室气体而产生

划（IGBP）、国际人文因素计划（IHDP）、世界气候研究计划（WCRP）和生物多样性计划（DIVERSITES）为核其中有关碳循环的生物地球化学心的全球变化研究，研究是主要方向之一

［3］

降水量增加、海平面上温室效应导致全球气候变化、

升，并由此产生的一系列生态和环境变化的总称

［1］

。农田生态系统碳储量是关

。系到生产力和环境的重要因素，土壤有机质代表土壤肥力的大小，越肥沃的土壤有机质含量越高。农田生态系统研究尺度由小到大分别是：植株、根际、农田、农场、区域、全球，不同尺度的碳储量和固碳潜力可以间接评价一个区域的农业产量和环境质量。国内外一直围绕农田生态系统的可持续性，研究农田生态系碳迁移过程和通量、收支以及影响因统碳循环机制、素

［4］

温室效应是一个自然过程，如果没有它，地球表面的温度将不是现在的15℃，而是－18℃。现在的问题是大气中温室气体增加了，温室效应加强了，因而导致近1万年来，气温全球气候变暖。据气象学家考证，

的变化尚未超过2℃，但是在最近200年内，大气中二氧化碳含量增加了40%，全球平均气温增加了1．5℃，特别是近十几年来，大气中二氧化碳含量急剧上升。科学家们预言，人类如不采取果断和必要的措施，到2030－2050年，大气中二氧化碳含量将比1850年增全球平均气温有可能比现在升高1．5～4．加1倍，

5℃，变暖速度是过去100年的5～10倍。与此同时，

［2］

海平面将上升30～50cm。在全球气候变暖的背景

。近年来，人们开始关注全球变化对农田生态系

统碳循环的影响，特别是从环境角度探索农田增加碳汇的不同措施，如保护性耕作与传统耕作相比，有更多的碳截留。对农田生态系统的碳循环研究，应兼顾在保障产量的前提下粮食安全和环境保护双重目标，

最大限度地减少环境污染，创造和谐家园。

下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。低碳经济，是指通过技术创新、制度创新、产业新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石转型、

油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会可持续发展与生态环境保护的一种经济发展形态。低碳经济的技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石汽车、种植和养殖等多个产业部门。化、

在全球范围内正开展着以国际地圈生物圈计

收稿日期：2012－03－14

“十一五”基金项目：国家科技支撑项目（2006BAD29B08）；国家自然科学基金项目（30871474；31271673）；重庆市科技攻关项

2008AB1001）；重庆市自然科学基金项目（CSTC，目（CSTC，

2006BB1028）

作者简介：张赛（1987－），女，山西运城人，在读博士。

（E－通讯作者：王龙昌（1964－），男，陕西周至人，教授，博士生导师，

mail）wanglc2003@163．com。

1农田生态系统碳循环机制

碳是地球上生命有机体的关键成分，它以二氧化

碳、碳酸盐及有机化合物等多种形式在环境中不断循环，碳循环是生物圈健康发展的重要标志。了解各碳通过物理、化学和生库的碳循环过程及其动态变化，

物反馈机制来认识碳循环与气候变化、生态系统、人类活动的相互作用与影响过程，预测气候变化以及由此引起的后续响应等均是当前研究的热点。

物质循环和能量流动是生态系统最基本的功能，物质循环是一切生命活动的基础。在农田生态系统中，碳的循环流动路线是：农作物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳并固定在作物体内，作物向土壤输入有机碳有两种方式：一是作物生长期间凋落物以及收获后的秸秆根茬部分；二是根系释放的有机物质。

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新经管营销全球变化背景下农田生态系统碳循环研究全文阅读和word下载服务。