填埋場植被與覆蓋土復(fù)合作用對甲烷釋放影響機制研究結(jié)題摘要

隨著填埋時間的延長，填埋場植被種類、覆蓋度和植物高度逐漸增加，優(yōu)勢植被由多年生植被轉(zhuǎn)化為一年生植被。填埋場植被覆蓋區(qū)的甲烷濃度與CH4/CO2的值比裸露區(qū)低，說明植被可加速填埋場穩(wěn)定化進程，加強覆蓋土中甲烷氧化菌的氧化。填埋場優(yōu)勢植被Phragmites australis作為重要的填埋氣傳輸釋放途徑，對填埋氣釋放控制具有重要作用。填埋場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制為植物蒸騰作用引起的對流傳輸作用；而夜間甲烷的釋放受濃度擴散與濕度升高引起的對流傳輸?shù)墓餐绊憽庀髼l件對甲烷釋放也有重要作用，太陽輻射強度與溫度分別是甲烷通過植被途徑與覆蓋土途徑釋放的主要影響因素。填埋工藝中主動式收集系統(tǒng)可有效收集甲烷，同時實現(xiàn)了填埋氣釋放控制與資源化利用。在無填埋氣收集系統(tǒng)時，甲烷抑制填埋工藝為一種經(jīng)濟有效的填埋場甲烷控制工藝。 2100433B

溫室效應(yīng)所導(dǎo)致的全球性氣候變化和生態(tài)問題已經(jīng)成為人類面臨的一個嚴(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；對全球溫室效應(yīng)的綜合貢獻率達22%。生活垃圾填埋場是最重要的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的CH4釋放對緩解全球變暖壓力具有重要現(xiàn)實意義。本課題在深入調(diào)查分析填埋場覆蓋土植被種類、形態(tài)、群落分布特征以及優(yōu)勢植被遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎(chǔ)上，解析填埋場覆蓋層優(yōu)勢植被抵御甲烷氣體脅迫的主要機制；闡明填埋場優(yōu)勢植被的抗逆性機理；探討填埋場覆蓋層植被與覆蓋土之間的復(fù)合作用對甲烷產(chǎn)生、傳輸和釋放規(guī)律的影響；定向調(diào)節(jié)和強化填埋場覆土層甲烷氧化，優(yōu)化填埋場設(shè)計工藝，減少甲烷排放量；為填埋場的植被生態(tài)修復(fù)、有效控制填埋場溫室氣體的釋放提供新的思路與方法，具有重要的現(xiàn)實與理論意義。

前言

1植被恢復(fù)研究及其意義

2植被與土壤協(xié)同機制研究進展

3本書研究區(qū)概況

4研究內(nèi)容、關(guān)鍵問題和技術(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)機制的數(shù)量化研究

9結(jié)論、討論與展望

主要參考文獻 2100433B

本書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象，通過野外調(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)同機制。本書從物種多樣性、地表層根系和凋落物、天然更新等方面系統(tǒng)開展了植被與土壤發(fā)育的協(xié)同機制研究，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)育綜合評價指數(shù)模型，研究成果對闡明植被群落演化機理、開展植被恢復(fù)機理研究和指導(dǎo)林業(yè)生態(tài)建設(shè)具有參考價值。

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，各種植被類型與土壤類型間也呈現(xiàn)出密切的關(guān)系。植物是能進行光合作用，將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，獨立生活的一類自養(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40萬種，它們遍布于地球的各個角落，以各種奇特的方式自己養(yǎng)活著自己。絕大多數(shù)植物可以進行光合作用，合成有機物，貯存能量并放出氧氣。而且，對于植物來說，不必像動物那樣得到處活動或擁有復(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”憂慮擔(dān)心。

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

植被特點

因為植物不會走動，所以它們的變化與周圍的環(huán)境密切相關(guān)，生命周期也與四季同步，植物以結(jié)籽、落葉等方式來抵抗冬天或干旱的季節(jié)。它們還有許多獨特的生存本領(lǐng)。比如，植物具有分主組織，細(xì)胞還具有全能性，使得它們有很強的再生能力。任何一個單一的植物細(xì)胞組織會長成一個具有各種細(xì)胞類型的新的植株，這是動物所不能比的。截去一只動物的臂或腿，其慘狀可想而知，而對植物來說，只要把失去的部分再長出來就行了。

植被類型能直接影響土壤形成方向；同時，隨著土壤性質(zhì)的變化，又能促使植被類型發(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，促進了草甸植被的發(fā)展，土壤有機質(zhì)來源豐富，暗棕壤逐漸演變?yōu)楦缓迟|(zhì)的黑土。