填埋場(chǎng)植被與覆蓋土復(fù)合作用對(duì)甲烷釋放影響機(jī)制研究

隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，填埋場(chǎng)植被種類(lèi)、覆蓋度和植物高度逐漸增加，優(yōu)勢(shì)植被由多年生植被轉(zhuǎn)化為一年生植被。填埋場(chǎng)植被覆蓋區(qū)的甲烷濃度與CH4/CO2的值比裸露區(qū)低，說(shuō)明植被可加速填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程，加強(qiáng)覆蓋土中甲烷氧化菌的氧化。填埋場(chǎng)優(yōu)勢(shì)植被Phragmites australis作為重要的填埋氣傳輸釋放途徑，對(duì)填埋氣釋放控制具有重要作用。填埋場(chǎng)甲烷釋放通量的日變化規(guī)律表現(xiàn)為雙峰曲線，與濕地、沼澤中的日變化單峰曲線有明顯差異；這主要是填埋場(chǎng)氣固傳輸介質(zhì)造成的。植被覆蓋條件下，白天主要甲烷釋放機(jī)制為植物蒸騰作用引起的對(duì)流傳輸作用；而夜間甲烷的釋放受濃度擴(kuò)散與濕度升高引起的對(duì)流傳輸?shù)墓餐绊?。氣象條件對(duì)甲烷釋放也有重要作用，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與溫度分別是甲烷通過(guò)植被途徑與覆蓋土途徑釋放的主要影響因素。填埋工藝中主動(dòng)式收集系統(tǒng)可有效收集甲烷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了填埋氣釋放控制與資源化利用。在無(wú)填埋氣收集系統(tǒng)時(shí)，甲烷抑制填埋工藝為一種經(jīng)濟(jì)有效的填埋場(chǎng)甲烷控制工藝。 2100433B

溫室效應(yīng)所導(dǎo)致的全球性氣候變化和生態(tài)問(wèn)題已經(jīng)成為人類(lèi)面臨的一個(gè)嚴(yán)重的威脅。CH4是一種重要的溫室氣體,其溫室效應(yīng)是CO2的21倍；對(duì)全球溫室效應(yīng)的綜合貢獻(xiàn)率達(dá)22%。生活垃圾填埋場(chǎng)是最重要的CH4人為釋放源之一，占全球CH4總排放量的比例已上升至12%-20%，如何有效控制填埋場(chǎng)的CH4釋放對(duì)緩解全球變暖壓力具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本課題在深入調(diào)查分析填埋場(chǎng)覆蓋土植被種類(lèi)、形態(tài)、群落分布特征以及優(yōu)勢(shì)植被遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎(chǔ)上，解析填埋場(chǎng)覆蓋層優(yōu)勢(shì)植被抵御甲烷氣體脅迫的主要機(jī)制；闡明填埋場(chǎng)優(yōu)勢(shì)植被的抗逆性機(jī)理；探討填埋場(chǎng)覆蓋層植被與覆蓋土之間的復(fù)合作用對(duì)甲烷產(chǎn)生、傳輸和釋放規(guī)律的影響；定向調(diào)節(jié)和強(qiáng)化填埋場(chǎng)覆土層甲烷氧化，優(yōu)化填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)工藝，減少甲烷排放量；為填埋場(chǎng)的植被生態(tài)修復(fù)、有效控制填埋場(chǎng)溫室氣體的釋放提供新的思路與方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)與理論意義。

前言

1植被恢復(fù)研究及其意義

2植被與土壤協(xié)同機(jī)制研究進(jìn)展

3本書(shū)研究區(qū)概況

4研究?jī)?nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)路線

5樣地設(shè)置與調(diào)查

6播種和植苗造林條件下植被恢復(fù)數(shù)量特征

7播種造林和植苗造林條件下土壤發(fā)育數(shù)量特征

8植被與土壤協(xié)同恢復(fù)機(jī)制的數(shù)量化研究

9結(jié)論、討論與展望

主要參考文獻(xiàn) 2100433B

本書(shū)以太行山低山丘陵區(qū)植苗造林和播種造林所形成的典型植被為研究對(duì)象，通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)分析，采用數(shù)量化分析方法，研究了植被恢復(fù)措施與演替階段植被群落數(shù)量特征、土壤發(fā)育特征及二者之間的協(xié)同機(jī)制。本書(shū)從物種多樣性、地表層根系和凋落物、天然更新等方面系統(tǒng)開(kāi)展了植被與土壤發(fā)育的協(xié)同機(jī)制研究，建立了植被群落演替-土壤發(fā)育協(xié)同度模型、修正演替度指數(shù)模型和土壤發(fā)育綜合評(píng)價(jià)指數(shù)模型，研究成果對(duì)闡明植被群落演化機(jī)理、開(kāi)展植被恢復(fù)機(jī)理研究和指導(dǎo)林業(yè)生態(tài)建設(shè)具有參考價(jià)值。

植被作用

植被在土壤形成上有重要作用。在不同的氣候條件下，各種植被類(lèi)型與土壤類(lèi)型間也呈現(xiàn)出密切的關(guān)系。植物是能進(jìn)行光合作用，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，獨(dú)立生活的一類(lèi)自養(yǎng)型生物。在自然界中，目前已經(jīng)被人們知道的植物大約有40萬(wàn)種，它們遍布于地球的各個(gè)角落，以各種奇特的方式自己養(yǎng)活著自己。絕大多數(shù)植物可以進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物，貯存能量并放出氧氣。而且，對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，不必像動(dòng)物那樣得到處活動(dòng)或擁有復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，以便找到食物，植物憑著光合作用這種特殊的“自養(yǎng)”能力，只需“靜坐”就可，遠(yuǎn)不用為“吃”憂(yōu)慮擔(dān)心。

植物中的很大一部分會(huì)無(wú)可奈何地成為動(dòng)物口中的美味佳肴。不僅草食動(dòng)物依賴(lài)植物所提供的蛋白質(zhì)和能量，而且肉食動(dòng)物也間接的依賴(lài)著植物所提供的能量?？梢哉f(shuō)，植物在自然界中的作用至關(guān)重要，沒(méi)有植物，生物幾乎就無(wú)從談起。

植被特點(diǎn)

因?yàn)橹参锊粫?huì)走動(dòng)，所以它們的變化與周?chē)沫h(huán)境密切相關(guān)，生命周期也與四季同步，植物以結(jié)籽、落葉等方式來(lái)抵抗冬天或干旱的季節(jié)。它們還有許多獨(dú)特的生存本領(lǐng)。比如，植物具有分主組織，細(xì)胞還具有全能性，使得它們有很強(qiáng)的再生能力。任何一個(gè)單一的植物細(xì)胞組織會(huì)長(zhǎng)成一個(gè)具有各種細(xì)胞類(lèi)型的新的植株，這是動(dòng)物所不能比的。截去一只動(dòng)物的臂或腿，其慘狀可想而知，而對(duì)植物來(lái)說(shuō)，只要把失去的部分再長(zhǎng)出來(lái)就行了。

植被類(lèi)型能直接影響土壤形成方向；同時(shí)，隨著土壤性質(zhì)的變化，又能促使植被類(lèi)型發(fā)生變化。例如，分布在大、小興安嶺一帶的暗棕壤，是在針葉和落葉闊葉混交林下形成的，但是當(dāng)森林由于自然原因或人為原因受到破壞后，土壤水分的蒸騰量大為減少，土壤由于變濕，促進(jìn)了草甸植被的發(fā)展，土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)源豐富，暗棕壤逐漸演變?yōu)楦缓迟|(zhì)的黑土。