碳氮循环及其测量原理与方法
课程编码：180083070602P2001H
英文名称：Carbon and Nitrogen Cyling Processes and Measurement Techniques
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：刘春岩等
教学目的要求
本课程是面向大气科学、环境科学、地球化学、生态学和植物科学研究生的专业基础课，旨在让同学们了解碳氮元素生物地球化学循环过程及其环境气候效应、碳氮迁移转化过程测量原理与方法，在了解碳氮循环过程基础上，掌握示踪、解析和定量碳氮循环过程关键技术方法，为开展生态环境气候研究储备基础知识与实验技能。
预修课程
全球变化、生物地球化学、大气化学、生态学、气象学、土壤学和微生物学
大纲内容
第一章 碳循环及其气候环境效应 3学时 姚志生
第1节 碳循环的定义
第2节 碳的储存库
第3节 碳通量以及人类活动对碳循环造成的影响
第二章 生态系统碳交换观测方法 9学时 姚志生
第1节 大气含碳气体（二氧化碳、甲烷以及其他气体）与气候相关的性质
第2节 大气浓度的时空分布特征及其主要驱动因子
第3节 源汇变化特征
第4节 涡动相关法和箱法估算陆地生态系统-大气含碳气体交换通量
第5节 观测数据的分析和质量保证
第三章 碳循环研究应用与分析 6学时 姚志生
第1节 农田、草地等典型生态系统碳循环研究现状
第2节 土壤呼吸的季节变化和影响因素
第3节 NEE估算和不确定性分析
第4节 稻田甲烷排放的季节变化动态和影响因素
第5节 FACE状态下土壤温室气体排放特征
第四章 氮循环及其级联效应 3学时 刘春岩
第1节 全球主要氮库
第2节 氮气的发现
第3节 现代氮循环研究简史
第4节 人工合成氨技术与氮肥纪元
第5节 活性氮的双刃效应
第6节 全球氮素流通
第五章 生态系统氮输入 3学时 刘春岩
第1节 生物固氮
第2节 大气氮干湿沉降
第六章 土壤氮素转化 6学时 刘春岩
第1节 土壤氮素形式与转化过程
第2节 分解和矿化
第3节 固持
第4节 硝化
第5节 反硝化
第6节 其它土壤转化途径
第7节 土壤氮转化耦合关系
第8节 土壤氮转化速率与度量
第七章 生态系统氮损失 3学时 刘春岩
第1节 侵蚀损失
第2节 溶解损失
第3节 气体损失
第八章 碳氮耦合循环 3学时 刘春岩
第1节 碳氮循环耦合关系
参考书
1、
Carbon and Nitrogen in the Terrestrial Environment @ Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology
and Peter M. Vitousek
2008 @ 2011
Springer Science@Business Media
课程教师信息
刘春岩，博士，中国科学院大气物理研究所研究员、博士生导师，主要从事碳氮水循环对气候变化的响应与反馈研究，当前工作侧重于高纬度冻土碳氮水循环过程观测与模拟，及地气界面通量观测技术研发。 姚志生，博士，中国科学院大气物理研究所研究员，博士生导师，主要研究方向为碳氮生物地球化学循环、陆气碳氮交换与全球环境变化。