發(fā)布時(shí)間：2019-09-07 19:20

【摘要】：近年來,由溫室氣體引起的全球氣候變化已經(jīng)嚴(yán)重威脅著人類生活,如何減排溫室氣體成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。CO2地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)能夠有效減少溫室氣體排放量,然而儲(chǔ)存在地下的CO2有泄漏的風(fēng)險(xiǎn),一旦泄露可能會(huì)影響泄漏點(diǎn)附近的生態(tài)環(huán)境。植被是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,可以通過植物生長(zhǎng)情況表征其生長(zhǎng)環(huán)境的優(yōu)劣。本文通過研究五種植被對(duì)土壤高濃度CO2的響應(yīng),力求篩選出對(duì)土壤高濃度CO2敏感的指標(biāo)及植物,為地質(zhì)儲(chǔ)存CO2泄漏對(duì)地表生態(tài)環(huán)境的影響評(píng)估提供依據(jù)。為了能夠反映出自然條件下地質(zhì)儲(chǔ)存CO2泄漏的真實(shí)狀態(tài),本文采用人工模擬的方式,將已配制成實(shí)驗(yàn)設(shè)定濃度的CO2從實(shí)驗(yàn)裝置底部通入,讓其自由散逸直至土壤耕作層。通過前期實(shí)驗(yàn),本次設(shè)定的CO2濃度為50000ppm、100000ppm、150000ppm,選種的植物為C3的黑麥草、小麥、豌豆,C4的玉米、莧菜。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)植物的出苗率、株高、葉片數(shù)、果實(shí)產(chǎn)量等作以統(tǒng)計(jì)分析,并對(duì)植物的生理生化指標(biāo):光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛的含量,過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化歧化酶活性等進(jìn)行測(cè)定。通過本文研究得出以下重要結(jié)論:(1)土壤CO2濃度升高,引起植物出苗率降低、植株矮小、葉片發(fā)黃、果實(shí)產(chǎn)量下降。其中,小麥及玉米株高顯著降低,在50000ppm濃度區(qū)較對(duì)照區(qū)分別降低44.94%、33.45%;玉米和莧菜葉片數(shù)顯著減少,分別在50000ppm、100000ppm濃度區(qū)較對(duì)照區(qū)減少20%、46.15%;豌豆出苗率、果實(shí)重量、果實(shí)數(shù)量與土壤CO2濃度呈顯著的負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.948、0.912、0.981。(2)當(dāng)植物在鹽脅迫環(huán)境時(shí),會(huì)通過抗氧化系統(tǒng)及滲透調(diào)節(jié)來緩解脅迫傷害。在土壤CO2濃度升高引起的鹽脅迫條件下,過氧化物酶(POD)和可溶性糖對(duì)此脅迫較敏感,能夠及時(shí)發(fā)生抗逆反應(yīng)減輕傷害。(3)綜合分析五種典型植物生長(zhǎng)性狀及生理生化指標(biāo)對(duì)不同土壤CO2濃度的響應(yīng),可以得出溫室實(shí)驗(yàn)區(qū)中C3植物豌豆,室外實(shí)驗(yàn)區(qū)中C4植物玉米較其他植物對(duì)由土壤CO2濃度升高造成的逆境脅迫敏感。
【圖文】：

長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 試驗(yàn)方案及材料地質(zhì)儲(chǔ)存 CO2泄漏對(duì)地表植被影響研究試驗(yàn)在陜西省長(zhǎng)安大學(xué)水與環(huán)境實(shí)驗(yàn)基地行。該實(shí)驗(yàn)基地隸屬于“旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，由人工降雨廳、室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)室和水與環(huán)境原位試驗(yàn)場(chǎng)組成。地質(zhì)儲(chǔ)存 CO2泄漏對(duì)環(huán)境影響驗(yàn)區(qū)位于水與環(huán)境原位試驗(yàn)場(chǎng)的東北角，如圖 2.1 所示：

CO2灌貯示范區(qū)的土壤，裝入的試樣介質(zhì)用水泡三次，飽和后從下部空腔中將水抽擱置一段時(shí)間后進(jìn)入試驗(yàn)。溫室實(shí)驗(yàn)框?yàn)槟举|(zhì)立方體，框壁加內(nèi)襯，其規(guī)格為1m*1m*0.6m。試驗(yàn)框底部設(shè)置 PVC 材質(zhì)氣體盤管（直徑 2cm），盤管上均勻排布 C泄露小孔，共盤繞三圈，，且兩兩盤環(huán)間距為 8cm，盤管上鋪設(shè) 1m*1m 鋼絲網(wǎng)以防止氣孔堵塞。溫室各個(gè) CO2濃度實(shí)驗(yàn)區(qū)的設(shè)置及實(shí)驗(yàn)土壤與試驗(yàn)柱的相同。每個(gè)試驗(yàn)柱上－0.3m、－0.5m、－1.5m、－2.5m、－3.0m 處設(shè)有測(cè)量 CO2濃度頭，溫室實(shí)驗(yàn)框－0.3m 處設(shè)有測(cè)量土壤中 CO2濃度的探頭。CO2氣體濃度測(cè)量的分儀器由北京市華云分析儀器研究所研制，分便攜式的 GXH-3010E1 和在線測(cè)量的GXH-3011N 兩種型號(hào)，便攜式主要用于測(cè)定室外試驗(yàn)柱－0.3m 處、溫室實(shí)驗(yàn)框－0處 CO2濃度，在線測(cè)量主要用于測(cè)定試驗(yàn)柱－0.5m、－1.5m、－2.5m、－3.0m 處 C濃度。室外試驗(yàn)柱、溫室試驗(yàn)框 CO2濃度測(cè)定探頭設(shè)置位置，CO2測(cè)量?jī)x器如圖 22.3 示：
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X173;X511

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙江濤;李曉峰;李航;徐睿_

本文編號(hào)：2533209