填埋场植被与覆盖土复合作用对甲烷释放影响机制研究

随着填埋时间的延长，填埋场植被种类、覆盖度和植物高度逐渐增加，优势植被由多年生植被转化为一年生植被。填埋场植被覆盖区的甲烷浓度与CH4/CO2的值比裸露区低，说明植被可加速填埋场稳定化进程，加强覆盖土中甲烷氧化菌的氧化。填埋场优势植被Phragmites australis作为重要的填埋气传输释放途径，对填埋气释放控制具有重要作用。填埋场甲烷释放通量的日变化规律表现为双峰曲线，与湿地、沼泽中的日变化单峰曲线有明显差异；这主要是填埋场气固传输介质造成的。植被覆盖条件下，白天主要甲烷释放机制为植物蒸腾作用引起的对流传输作用；而夜间甲烷的释放受浓度扩散与湿度升高引起的对流传输的共同影响。气象条件对甲烷释放也有重要作用，太阳辐射强度与温度分别是甲烷通过植被途径与覆盖土途径释放的主要影响因素。填埋工艺中主动式收集系统可有效收集甲烷，同时实现了填埋气释放控制与资源化利用。在无填埋气收集系统时，甲烷抑制填埋工艺为一种经济有效的填埋场甲烷控制工艺。 2100433B

温室效应所导致的全球性气候变化和生态问题已经成为人类面临的一个严重的威胁。CH4是一种重要的温室气体,其温室效应是CO2的21倍；对全球温室效应的综合贡献率达22%。生活垃圾填埋场是最重要的CH4人为释放源之一，占全球CH4总排放量的比例已上升至12%-20%，如何有效控制填埋场的CH4释放对缓解全球变暖压力具有重要现实意义。本课题在深入调查分析填埋场覆盖土植被种类、形态、群落分布特征以及优势植被迁移转化规律的基础上，解析填埋场覆盖层优势植被抵御甲烷气体胁迫的主要机制；阐明填埋场优势植被的抗逆性机理；探讨填埋场覆盖层植被与覆盖土之间的复合作用对甲烷产生、传输和释放规律的影响；定向调节和强化填埋场覆土层甲烷氧化，优化填埋场设计工艺，减少甲烷排放量；为填埋场的植被生态修复、有效控制填埋场温室气体的释放提供新的思路与方法，具有重要的现实与理论意义。

前言

1植被恢复研究及其意义

2植被与土壤协同机制研究进展

3本书研究区概况

4研究内容、关键问题和技术路线

5样地设置与调查

6播种和植苗造林条件下植被恢复数量特征

7播种造林和植苗造林条件下土壤发育数量特征

8植被与土壤协同恢复机制的数量化研究

9结论、讨论与展望

主要参考文献 2100433B

本书以太行山低山丘陵区植苗造林和播种造林所形成的典型植被为研究对象，通过野外调查和室内分析，采用数量化分析方法，研究了植被恢复措施与演替阶段植被群落数量特征、土壤发育特征及二者之间的协同机制。本书从物种多样性、地表层根系和凋落物、天然更新等方面系统开展了植被与土壤发育的协同机制研究，建立了植被群落演替-土壤发育协同度模型、修正演替度指数模型和土壤发育综合评价指数模型，研究成果对阐明植被群落演化机理、开展植被恢复机理研究和指导林业生态建设具有参考价值。

植被作用

植被在土壤形成上有重要作用。在不同的气候条件下，各种植被类型与土壤类型间也呈现出密切的关系。植物是能进行光合作用，将无机物转化为有机物，独立生活的一类自养型生物。在自然界中，目前已经被人们知道的植物大约有40万种，它们遍布于地球的各个角落，以各种奇特的方式自己养活着自己。绝大多数植物可以进行光合作用，合成有机物，贮存能量并放出氧气。而且，对于植物来说，不必像动物那样得到处活动或拥有复杂的神经系统，以便找到食物，植物凭着光合作用这种特殊的“自养”能力，只需“静坐”就可，远不用为“吃”忧虑担心。

植物中的很大一部分会无可奈何地成为动物口中的美味佳肴。不仅草食动物依赖植物所提供的蛋白质和能量，而且肉食动物也间接的依赖着植物所提供的能量。可以说，植物在自然界中的作用至关重要，没有植物，生物几乎就无从谈起。

植被特点

因为植物不会走动，所以它们的变化与周围的环境密切相关，生命周期也与四季同步，植物以结籽、落叶等方式来抵抗冬天或干旱的季节。它们还有许多独特的生存本领。比如，植物具有分主组织，细胞还具有全能性，使得它们有很强的再生能力。任何一个单一的植物细胞组织会长成一个具有各种细胞类型的新的植株，这是动物所不能比的。截去一只动物的臂或腿，其惨状可想而知，而对植物来说，只要把失去的部分再长出来就行了。

植被类型能直接影响土壤形成方向；同时，随着土壤性质的变化，又能促使植被类型发生变化。例如，分布在大、小兴安岭一带的暗棕壤，是在针叶和落叶阔叶混交林下形成的，但是当森林由于自然原因或人为原因受到破坏后，土壤水分的蒸腾量大为减少，土壤由于变湿，促进了草甸植被的发展，土壤有机质来源丰富，暗棕壤逐渐演变为富含腐殖质的黑土。