土壤温室气体的时空变异性及尺度效应中文摘要

土壤呼吸是从陆地到大气中的第二大碳源，因此，土壤温室气体的变化能显著地影响当前大气中温室气体的含量，从而影响气候变化，而另一方面土壤具有巨大的碳汇能力。然而，土壤温室气体和土壤的碳、氮分布及其相关过程具有高度的时空变异性和尺度效应，从而为定量描述土壤碳、氮循环过程，土壤温室气体的变化规律及其对气候变化的影响带来巨大挑战。该项目将深入研究影响土壤温室气体的时空变异性及尺度效应的关键土壤物理、化学和生物特性和过程，建立表征土壤温室气体的时空变异性及尺度效应的统计模型和理论模型，将经济分析结合到土壤温室气体和土壤碳汇的研究中以提供更好的研究方法（如设计最佳采样策略、选择关键参数等）和跨学科的综合视野。这一研究将为制定最佳土地管理策略，以达到提高土壤固碳能力、减少土壤温室气体排放的综合生态、环境和经济效益提供理论基础。

土壤呼吸是从陆地到大气中的第二大碳源，因此，土壤温室气体的变化能显著地影响当前大气中温室气体的含量，从而影响气候变化，而另一方面土壤具有巨大的碳汇能力。为了表征土壤温室气体和土壤的碳、氮分布的高度时空变异性和尺度效应，定量描述土壤碳、氮循环过程，我们建立了全球生态系统呼吸数据库，并开展了大量实验室和较小尺度的田间试验和数值模拟实验。通过这一项目，我们在陆地生态系统CO2平衡过程与气候变化的互反馈研究，陆地生态系统呼吸温度敏感性及影响因素，不同活性土壤碳库呼吸的温度敏感性及土壤呼吸激发效应研究，生物炭电化学活性对反硝化作用和N2O排放的影响，以及提高土壤固碳、减少土壤温室气体排放的管理策略等方面都取得具有一定创新性的研究成果。基于这些成果，已发表41篇学术论文（包括39篇SCI论文）。这些研究成果为制定最佳土地管理策略，以达到提高陆地生态系统的综合生态、环境和经济效益提供理论依据。 2100433B

构建不同空间尺度上土壤侵蚀环境因子及表现因子的指标体系，界定各尺度上的表现因子和环境因子并确定其量化指标。在申请者过去提出的土壤侵蚀快速评估方法基础上，加入土地利用空间分布的影响，并进一步结合人工智能的方法和3S技术，对长江和黄河大、较大、中、小四个尺度上的流域土壤侵蚀评估与预测进行实例研究。同时，对快速评估方法的尺度效应进行系统研究。.本研究的主要创新之处是通过引入快速评估的思想，成功地克服了传