课程大纲

课程大纲

土壤碳氮过程与温室气体

课程编码:070602M06002H 英文名称:Soil Carbon and Nitrogen Processes and Greenhouse Gases 课时:30 学分:1.50 课程属性:专业研讨课 主讲教师:徐星凯

教学目的要求
本课程为大气物理学和大气环境等专业研究生的专业研讨课程。土壤碳氮循环关键过程和温室气体净通量以及对气候变化和人类活动的响应,是陆地表层系统变化过程与机理的重要组成部分。土壤环境不同形态碳、氮含量、转化以及淋溶均影响陆地表层温室气体净通量,深刻认识土壤碳氮过程及其与温室气体产生和消耗的关联性,有助于正确认识不同生境条件下土壤温室气体源/汇特性及其影响机制。本课程将分两个密切相关的部分,第一部分以介绍概念、机理和研究方法为主,并结合案例分析,讲解土壤碳氮循环、温室气体产生和消耗过程以及主要影响因素;第二部分以研讨为主,针对课程教学内容并结合研究进展,布置几个典型的研究主题,引导学生查阅文献和自述能力,通过课堂内外师生互动,增进学生了解基础理论、示范指导如何开展土壤碳氮过程和温室气体净通量特征研究。通过本课程的讲授和研讨,希望研究生们对陆地土壤碳氮循环以及温室气体产生和消耗过程与机制有一个整体认识,并能初步掌握对土壤碳氮过程和温室气体源汇机制进行研究的流程与方法。

预修课程
土壤学、生态学、大气化学与大气环境

大纲内容
第一章 土壤碳氮循环关键过程及其影响因素 9学时 徐星凯
第1节 土壤碳循环关键过程及其影响因素
第2节 土壤氮循环关键过程及其影响因素
第3节 大气环境胁迫下土壤碳氮过程研讨
第二章 土壤温室气体产生和消耗过程及其影响因素 9学时 徐星凯
第1节 氧化亚氮和二氧化碳生成和排放及影响因素
第2节 土壤甲烷产生、氧化和排放过程及影响因素
第3节 大气环境胁迫下土壤温室气体净通量研讨
第三章 土壤碳氮过程与温室气体净通量关联性研究 9学时 徐星凯
第1节 土壤碳氮转化过程与温室气体净通量的关联性
第2节 土壤碳氮淋溶通量与温室气体净通量的关联性
第3节 土壤碳氮过程与温室气体净通量的关联性研究
第四章 土壤碳氮过程和温室气体研究方法研讨 3学时 徐星凯
第1节 土壤环境碳、氮含量和温室气体产生量的测定方法
第2节 采用同位素技术和分子生物学方法结合,研究土壤碳氮转化和温室气体源汇机制
第3节 剂量-效应实验和多因子交互实验设计与数据处理方法研讨

参考书
1、 地气系统碳氮交换—从实验到模型 黄耀 2003年 北京:气象出版社

课程教师信息
徐星凯,1969年8月生,理学博士,研究员,博士生导师。1993年毕业于安徽农业大学土壤与农业化学系,1998年7月获得中国科学院沈阳应用生态研究所土壤学博士学位。2000年6月中国科学院生态环境研究中心环境科学博士后出站。2000年7月至今在中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室工作。1996年11月-1997年5月在比利时Ghent大学进行土壤氮素转化和温室气体减排研究。2000年1月-2000年4月在荷兰Delft技术大学进行稀土元素环境化学行为研究。2002年11月-2004年11月在日本千叶大学园艺学部从事森林土壤温室气体产生/消耗过程合作研究。2012年8月-2012年9月作为日本学术振兴会“桥”项目特别研究员,分别与日本山形大学农学部和日本千叶大学园艺学部进行合作交流。目前担任International Agrophysics和《北京林业大学学报》期刊编委。主要研究领域包括土壤碳氮循环关键过程及其影响机制、森林生态系统溶解性有机质通量与稳定性机理、土壤温室气体产生和氧化过程及机理,在国内外刊物上发表学术论文70余篇,作为项目负责人相继承担国家自然科学基金课题9项,曾获得教育部自然科学二等奖(排名第五)、中国气象局首届中国气象青年科技人才奖、中国气象学会第六届全国优秀青年气象科技工作者、中国科学院大气物理研究所科技创新贡献奖、中国科学院王宽诚博士后工作奖励基金的奖励、中国科学院刘永龄奖金和中国科学院地奥奖学金一等奖。