地理学国家理科基地科研训练项目申请(1)

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1、地理学国家理科基地科研训练项目申请（1）一、项目名称杉木林根系对土壤碳吸存的作用机理二、项目负责人姓名职称/学位研究方向杨玉盛教授/博导/博士碳氮生物地球化学循环三、研究目标及研究内容森林根系的总碳利用可占森林GPP的21~61%，细根死亡形成的地下枯落物量可占总枯落物量的6.2％~88.7％（平均50％左右），可占土壤有机C总输入量的14％~86.8％（大多数在40％以上）。然而，目前有关根系对土壤C吸存的实际贡献及作用机理仍不清楚，从而不利于森林碳汇能力的科学估算和预测。本项目拟选择不同年龄的杉木林序列为研究对象

2、，深入揭示不同年龄杉木林的根系碳吸存过程和机理及林龄的影响。研究不但对深入揭示森林土壤的碳截获机理有重要意义，同时对科学估算杉木林经营的碳吸存效益和探寻杉木林高效碳吸存措施体系有重要的基础理论意义，为我国温室气体减排和履行国际公约提供科技支撑。具体内容如下：（1）揭示随林龄变化，杉木林根系总碳利用及地上/地下碳分配的相对变化；（2）揭示杉木林的根系碳利用效率及林龄的影响；（3）测定杉木林的细根寿命变化及控制机理；（4）揭示细根腐殖质化系数的影响因素，计算不同林龄杉木林根系对土壤的实际碳吸存贡献。四、研究方法利用碳平衡

3、方法测定根系总碳利用；通过利用微根管技术测定细根生产力、地下枯落物归还量和细根寿命，采用异速生长方程测定粗根生物量增量，并计算根系碳利用效率。利用稳定性C同位素技术，测定杉木细根的腐殖质化系数，并结合地下枯落物归还量，计算根系对土壤碳吸存的实际贡献。五、创新点及关键技术问题（1）应用微根管法准确测定细根寿命和细根净生产力，在此基础上，结合碳平衡法，揭示根系碳利用效率随林龄的变化；（2）从细根代谢性碳消耗和化学组成变化角度，通过研究细根呼吸、细根化学组成（可溶性糖、纤维素浓度）变化，揭示林龄对细根寿命的影响机理；（3）

4、应用稳定性C同位素，测定地下枯落物的腐殖质化系数，并探讨土壤赋存位置对腐殖质化系数的影响。六、预期成果（1）发表论文5篇，其中SCI论文2篇；（2）培养本科生7名；（3）提交总结报告1份。七、项目经费（申请额、预算及用途）申请金额：13万元。具体预算：外业调研4万元；文献查阅和资料购置2万元；测试及样品分析2万元；试剂和药品购置2万元；耗材1万元；学术活动2万元。地理学国家理科基地科研训练项目申请（2）一、项目名称闽江河口感潮湿地碳循环研究二、项目负责人姓名职称/学位研究方向仝川曾从盛教授/博导/博士研究员/博导/硕

5、士生物地球化学循环三、研究目标及研究内容感潮湿地（Tidalwetlands）是一类特殊的湿地生态系统类型，在全球湿地碳储存和甲烷排放方面方面占有重要的地位，对于感潮湿地的凋落物分解、土壤碳库规模和组分以及CH4、CO2等温室气体通量的研究是近年来全球碳循环研究的热点之一。本研究以我国东南沿海典型的开放式河口感潮湿地—闽江河口湿地为研究对象，重点研究河口湿地主要优势植物土壤碳库规模和组成；河口最显著的特征-涨潮落潮对于湿地CH4、CO2排放通量的影响；测定潮汐湿地分别排向大气环境和潮水的甲烷通量；模拟酸沉降对CH4排

6、放的影响，具体研究内容包括：（1）闽江河口区主要本地种芦苇、咸草、藨草和外来入侵种互花米草土壤碳库规模及碳库组成，包括总有机碳、可溶性碳及微生物碳等；（2）阐明闽江河口区主要优势植物温室气体（CH4、CO2）排放季节动态在涨潮前和退潮后的特征；（3）测定潮汐湿地在一个涨落潮过程中分别排向大气环境和潮水环境甲烷通量；（4）原位模拟硫酸沉降，探讨酸沉降对于河口湿地CH4气体排放的影响。四、研究方法通过在野外不同湿地植物类型样地的土壤分层取样以及室内仪器分析，准确测定闽江河口区主要植物类型下土壤碳库规模及碳库组成；通过静态

7、箱+气相色谱结合的方法测定CH4、CO2等温室气体通量；通过原位设置不同处理样地，喷洒施加不同浓度的硫酸根溶液，模拟酸沉降，并通过静态箱+气相色谱结合的方法测定CH4排放通量。五、创新点及关键技术问题通过本项目的实施，探索河口感潮湿地碳循环过程中CH4、CO2排放对于涨潮和落潮过程的响应以及原位模拟酸沉降对于河口天然湿地CH4气体排放的影响。关键是原位测定河口湿地最具特色的涨潮落潮特征对于CH4和CO2排放的影响，包括涨潮前和退潮后2个阶段排向大气环境的CH4和CO2通量，量化区别一个涨潮落潮过程中排向大气环境和潮水

8、环境的甲烷分通量。六、预期成果（1）在国家级学术刊物上发表学术论文3-4篇；（2）培养本科生8名；（3）提交总结报告1份。七、项目经费（申请额、预算及用途）申请金额：13万元；具体预算：外业调研4万元；文献查阅和资料购置1万元；样品分析2万元；试剂和药品购置2万元；耗材1万元；印刷、出版、复印费2万元；学术活动1万元。地理学国家理科基地科研训练