3生态学实验技术-通量的测定-31-最终版课件.pptx
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- 生态学 实验 技术 通量 测定 31 最终版 课件
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1、1.1.关于土壤呼吸下列关于土壤呼吸下列哪哪项叙述是错误的?项叙述是错误的?A.A.一般说来,土壤呼吸分为自养呼吸和异养呼吸一般说来,土壤呼吸分为自养呼吸和异养呼吸B.B.“菌根菌根”是指由于真菌侵染而形成的是指由于真菌侵染而形成的“根根-真菌真菌”共生体,其作用之一为扩大细根的吸收面积共生体,其作用之一为扩大细根的吸收面积C.C.根际微生物主要养分来源为根的分泌物,因此,根际微生物主要养分来源为根的分泌物,因此,根际微生物的呼吸作用属于根驱动的异养呼吸根际微生物的呼吸作用属于根驱动的异养呼吸D.D.大部分的死根分解之后都会形成稳定有机质存储大部分的死根分解之后都会形成稳定有机质存储于土壤中于
2、土壤中2.2.关于土壤呼吸,下列描述正确的是关于土壤呼吸,下列描述正确的是A.A.土壤呼吸是生态系统碳循环的重要环节,因为土壤呼吸是生态系统碳循环的重要环节,因为 NEP=NPP-RSNEP=NPP-RSB.B.土壤呼吸中的异养组分和自养组分所占比例接近土壤呼吸中的异养组分和自养组分所占比例接近50%50%C.C.依据依据14-C 13-C14-C 13-C在在C C3 3和和C C4 4植物及其土壤中的丰度差异,可以区分植物及其土壤中的丰度差异,可以区分呼吸出的呼吸出的COCO2 2来自于土壤中的老碳还是新碳,这一方法也被称为稳来自于土壤中的老碳还是新碳,这一方法也被称为稳定同位素法定同位素
3、法D.D.在实际测量中,完全分离自养呼吸和异样呼吸是不可能的在实际测量中,完全分离自养呼吸和异样呼吸是不可能的3.3.关于区分根呼吸与微生物呼吸的方法,下列描述错误的是关于区分根呼吸与微生物呼吸的方法,下列描述错误的是A.A.利用离体法测量根呼吸需要操作迅速,尽可能在较短时间内测量利用离体法测量根呼吸需要操作迅速,尽可能在较短时间内测量B.B.深管法和壕沟法都是利用断根的办法来分离微生物呼吸与根呼吸深管法和壕沟法都是利用断根的办法来分离微生物呼吸与根呼吸C.C.树皮环割虽然切断了光合作用产物向地下的供应,但能仍能保证植物树皮环割虽然切断了光合作用产物向地下的供应,但能仍能保证植物水分的运输水分
4、的运输D.D.同位素示踪法的最大优点为对土壤呼吸环境的干扰较小同位素示踪法的最大优点为对土壤呼吸环境的干扰较小4.4.关于壕沟法测量土壤呼吸,下列描述正确的是关于壕沟法测量土壤呼吸,下列描述正确的是A.A.经验表明,壕沟挖掘之后应放置至少经验表明,壕沟挖掘之后应放置至少6 6个月,测得的异养呼吸较为较个月,测得的异养呼吸较为较为可靠为可靠B.B.在森林中,壕沟内土块的上表面积通常为在森林中,壕沟内土块的上表面积通常为1m1m*1m1m,对壕沟深度没有要,对壕沟深度没有要求求C.C.壕沟的四周和地表需要用聚乙烯材料包裹,以阻止根向土块内生长壕沟的四周和地表需要用聚乙烯材料包裹,以阻止根向土块内生
5、长D.D.利用壕沟法测量土壤呼吸时,每次都应剪除利用壕沟法测量土壤呼吸时,每次都应剪除collarcollar环附近生长的矮小环附近生长的矮小植物,防止其对实测微生物呼吸造成干扰植物,防止其对实测微生物呼吸造成干扰5.5.关于土壤呼吸的测量,说法正确的是关于土壤呼吸的测量,说法正确的是A.A.测量北京东灵山白桦林样地的土壤呼吸时,应穿着板鞋,因为测量北京东灵山白桦林样地的土壤呼吸时,应穿着板鞋,因为比较轻便比较轻便B.B.在海南尖峰岭的在海南尖峰岭的热带雨林热带雨林,生态系的一个男生一天可以挖掘,生态系的一个男生一天可以挖掘4 4个壕沟样方个壕沟样方C.C.制作土壤呼吸制作土壤呼吸collar
6、collar环用的环用的PVCPVC管,需要提前管,需要提前3 3个月从美国订货个月从美国订货D.D.本本次课程的答疑安排在次课程的答疑安排在6 6月月7 7号下午,不来的同学都是好汉号下午,不来的同学都是好汉 库Pool 库Pool 通量 flux 库库(pools)与通量(与通量(flux,时间单位),时间单位)源源(sources)与)与 汇(汇(sinks)源:单位时间内,库发生净件小,则库相对于外部环境是源源:单位时间内,库发生净件小,则库相对于外部环境是源汇:单位时间内,库发生了净增加,则为汇汇:单位时间内,库发生了净增加,则为汇 碳碳收支(收支(C Carbon budgetar
7、bon budget):不同碳库的大小以及他们之间):不同碳库的大小以及他们之间的碳通量值的碳通量值陆地各类生态系陆地各类生态系统扮演巨大碳汇统扮演巨大碳汇角色角色如何测量?如何测量?如何确定如何确定各个生态各个生态系统是碳系统是碳源还是碳源还是碳汇测量?汇测量?通量观测技术通量观测技术通量观测技术通量观测技术l通量的概念通量的概念l通量观测的基本原理通量观测的基本原理l通量观测的基本条件通量观测的基本条件l通量观测的优点通量观测的优点l通量观测存在的不确定性通量观测存在的不确定性l通量观测塔的发展通量观测塔的发展l其他常见通量测定方法其他常见通量测定方法I I 概念概念通量通量辐射通量辐射通
8、量显显热通量热通量和潜热通量和潜热通量物质通量物质通量水通量水通量通量通量,单位时间内通过某一界面单位面积所输送的动量、单位时间内通过某一界面单位面积所输送的动量、热量和物质等物理量热量和物质等物理量陆地生态系统土壤、植物、大气系统物质和能量交换过陆地生态系统土壤、植物、大气系统物质和能量交换过程中程中,物理量通过某种物理量通过某种界面界面进行进行,如土壤如土壤-根系界面、叶根系界面、叶片片-空气界面、土壤空气界面、土壤-大气界面、植被大气界面、植被-大气界面大气界面.辐射通量辐射通量:单位时间内物质放出的能量单位时间内物质放出的能量辐射通量密度辐射通量密度:在一个平面上单位时间单位面积在一个
9、平面上单位时间单位面积放出的能量放出的能量生态系统能量输入主要来自于生态系统能量输入主要来自于太阳辐射太阳辐射显热和潜热通量显热和潜热通量显热显热:不发生物体和媒介的状态变化不发生物体和媒介的状态变化(相变相变)条件下条件下,通过热传导和对流通过热传导和对流(湍湍流流)所运输的能量所运输的能量(烤火感到温暖)(烤火感到温暖)显热通量显热通量:两个温度不同的物体接触时两个温度不同的物体接触时,会发生热量传输会发生热量传输,传输的热流量称传输的热流量称为显热通量为显热通量.显热通量与温度差值成正比显热通量与温度差值成正比.潜能潜能:当物质因发生相变而吸收或放出的热能当物质因发生相变而吸收或放出的热
10、能.(酒精挥发皮肤感到凉爽)(酒精挥发皮肤感到凉爽)潜热通量潜热通量:通过大气等介质通过大气等介质,水蒸汽传输能量时水蒸汽传输能量时,单位时间通过单位面积的单位时间通过单位面积的潜热流量潜热流量.潜热通量与断面两侧的水蒸汽浓度差成正比潜热通量与断面两侧的水蒸汽浓度差成正比.物质通量 湍流湍流:时间和空间上不规则运动的流体运动时间和空间上不规则运动的流体运动形态形态,三三维,非线性,涡旋运动(各种天气现象)维,非线性,涡旋运动(各种天气现象)涡涡:处于湍流状态的流体中处于湍流状态的流体中,其形态不停地变换、运其形态不停地变换、运动方向无规则旋转的动方向无规则旋转的气团气团 当流体呈层流(稳定流动
11、)或静止状态时当流体呈层流(稳定流动)或静止状态时,输送现输送现象是由分子运动引起的象是由分子运动引起的,称为称为分子输送分子输送 当流体为湍流运动时当流体为湍流运动时,输送现象是由流体要素自身输送现象是由流体要素自身的运动引起的的运动引起的,称为称为湍流输送湍流输送 扩散扩散是物理量输送的主要机制之一是物理量输送的主要机制之一.静止流体的扩静止流体的扩散主要是浓度梯度驱动的散主要是浓度梯度驱动的分子扩散分子扩散,在运动激烈的在运动激烈的流体中流体中,主要是主要是湍流扩散湍流扩散.(CO2-CO2-地下地下-地表地表-林冠)林冠)H H2 2O O 通量通量 蒸散蒸散:地面的蒸发地面的蒸发、植
12、被冠层截获降雨的蒸发植被冠层截获降雨的蒸发和和植植物蒸腾物蒸腾(主要是叶片主要是叶片)三部分之和三部分之和.H2O 通量通量:地面蒸发地面蒸发、植被冠层截获降雨的蒸发植被冠层截获降雨的蒸发和和植物的蒸腾通量植物的蒸腾通量.但在实际生态系统中但在实际生态系统中,这种划分很困难这种划分很困难,通常利用微通常利用微气象法测定气象法测定H2O 通量是各种通量的总和通量是各种通量的总和,可以依据下可以依据下垫面的植被覆盖状况和各种假设条件具体定义为垫面的植被覆盖状况和各种假设条件具体定义为蒸蒸发通量发通量、蒸腾通量蒸腾通量和和蒸散通量蒸散通量.CO2 通量通量Soil organic matterSoi
13、lLitter layerAtmosphereAbove-groundbiomassSoil animals光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用Below-groundbiomassLitterLLitterfallDLDRP Run offPoolFlow熟悉这幅概念图吗?熟悉这幅概念图吗?II 通量观测的基本原理通量观测的基本原理CSAT3 三维超声风速仪三维超声风速仪(Campbell Scientific,Inc),LI7000 闭路红外气闭路红外气体分析仪体分析仪(LI-COR,Inc.),LI-7500 开路红外气体分开路红外气体分析仪析仪(LI-COR,Inc.),温湿度传感器温湿度
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