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文檔簡介
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分解主講人:目錄01.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)概述03.影響因素分解方法02.碳源強度時空變化04.影響因素具體分析05.案例研究與實證分析06.應(yīng)對策略與建議
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)概述碳源強度定義分析影響農(nóng)田碳源強度的因素,如耕作方式、作物類型、土壤管理等,對減少碳排放至關(guān)重要。影響因素分析碳源強度指單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)釋放的二氧化碳量,是衡量碳排放水平的關(guān)鍵指標。碳源強度概念農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)特點農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)受季節(jié)影響大,如春種秋收,作物生長周期決定了生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化。季節(jié)性變化顯著01農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,人類活動如耕作、施肥、灌溉等對生態(tài)過程有直接和顯著的影響。人為干預(yù)程度高02與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)由于單一作物種植,生物多樣性通常較低。生物多樣性相對較低03碳循環(huán)基本原理呼吸作用與碳排放光合作用與碳固定植物通過光合作用吸收二氧化碳,轉(zhuǎn)化為有機物,實現(xiàn)碳在生物體內(nèi)的固定。生物體通過呼吸作用釋放二氧化碳,是碳從生物體返回大氣的主要途徑。土壤碳庫的動態(tài)變化土壤中的微生物分解有機質(zhì),釋放二氧化碳,同時植物殘體的積累也會增加土壤碳庫。
碳源強度時空變化時間維度變化分析不同季節(jié)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放量存在顯著差異,如夏季高溫多雨時碳排放量可能增加。季節(jié)性碳排放波動極端氣候事件如干旱、洪水等可導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放短期內(nèi)急劇變化。短期極端氣候影響隨著農(nóng)業(yè)活動的增加和土地利用方式的變化,農(nóng)田碳排放呈現(xiàn)長期增長或減少的趨勢。長期碳排放趨勢010203空間維度變化分析隨著城市化和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,農(nóng)田分布格局發(fā)生改變,影響了碳源強度的空間分布。農(nóng)田分布格局變化01耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地或林地等其他用途,導(dǎo)致碳源強度在不同土地利用類型間發(fā)生空間轉(zhuǎn)移。土地利用類型轉(zhuǎn)換02不同區(qū)域的氣候條件差異,如溫度和降水量,對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的空間變化有顯著影響。區(qū)域氣候差異影響03影響因素時空差異不同的耕作方法、施肥習(xí)慣和灌溉技術(shù)等農(nóng)業(yè)管理實踐,對農(nóng)田碳排放和吸收有顯著影響。農(nóng)業(yè)管理實踐對碳源強度的影響城市擴張、農(nóng)業(yè)用地增加等土地利用變化,改變了土壤碳庫和植被覆蓋度,進而影響碳源強度。土地利用變化對碳源強度的影響全球氣候變化導(dǎo)致溫度和降水模式改變,影響作物生長周期和土壤碳排放。氣候變化對碳源強度的影響
影響因素分解方法影響因素識別分析農(nóng)田土地利用類型轉(zhuǎn)換,如耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地,對碳源強度的影響。土地利用變化01研究溫度、降水量等氣候因素變化對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放的影響。氣候變化02探討不同農(nóng)業(yè)管理措施,如施肥、灌溉和耕作方式,對碳源強度的作用。農(nóng)業(yè)管理措施03分解模型構(gòu)建選擇合適的分解模型根據(jù)研究目標和數(shù)據(jù)特性,選擇如LMDI、IDA等分解模型,以適應(yīng)不同類型的碳排放數(shù)據(jù)。模型參數(shù)的確定確定模型參數(shù),如時間序列分解的基年選擇、權(quán)重分配方法等,確保模型的準確性和可靠性。模型驗證與敏感性分析通過對比歷史數(shù)據(jù)和模型預(yù)測結(jié)果,進行模型驗證;并進行敏感性分析,評估模型對參數(shù)變化的響應(yīng)。數(shù)據(jù)來源與處理遙感數(shù)據(jù)采集利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取農(nóng)田植被覆蓋度、土地利用類型等數(shù)據(jù),為分析碳源強度提供基礎(chǔ)信息。地面觀測記錄通過地面監(jiān)測站點收集土壤濕度、溫度、作物生長狀況等數(shù)據(jù),以補充遙感數(shù)據(jù)的不足。歷史數(shù)據(jù)對比分析對比歷史時期農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放數(shù)據(jù),分析碳源強度隨時間的變化趨勢。模型模擬預(yù)測運用生態(tài)模型模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程,預(yù)測不同影響因素下的碳源強度變化。
影響因素具體分析氣候變化的影響溫度變化對作物生長的影響全球變暖導(dǎo)致的溫度升高會影響作物的生長周期,進而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。0102降水模式改變對土壤碳排放的影響氣候變化導(dǎo)致的降水模式改變會影響土壤濕度,進而影響土壤有機碳的分解和排放。03極端天氣事件的頻發(fā)氣候變化增加了極端天氣事件如干旱和洪水的頻率,這些事件會破壞農(nóng)田生態(tài)平衡,影響碳循環(huán)。土壤管理的影響化肥過量使用會導(dǎo)致土壤碳庫減少,增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放。化肥施用對碳排放的影響保護性耕作如免耕法可減少土壤擾動,有助于提高土壤碳儲存量,降低碳源強度。耕作方式對土壤碳的影響使用有機肥料可以提高土壤有機質(zhì)含量,減少溫室氣體排放,增強土壤碳固存能力。有機肥替代化肥的效應(yīng)農(nóng)業(yè)活動的影響化肥施用化肥的大量使用增加了農(nóng)田土壤的碳排放,對碳源強度有顯著影響。土地利用變化作物種植結(jié)構(gòu)不同作物對土壤碳庫的影響不同,種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整可影響碳源強度。農(nóng)業(yè)擴張導(dǎo)致的森林砍伐和草地開墾,改變了土地覆蓋,影響了碳循環(huán)。灌溉方式灌溉方式的改變,如從傳統(tǒng)漫灌到滴灌,對農(nóng)田水分和碳排放有重要影響。
案例研究與實證分析典型區(qū)域案例分析01東北黑土區(qū)碳排放特征東北黑土區(qū)由于長期耕作,土壤有機碳含量下降,導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度增加。03長江中下游稻麥輪作碳循環(huán)長江中下游地區(qū)稻麥輪作模式下,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度受季節(jié)性灌溉和施肥活動的影響較大。02黃淮海平原作物輪作影響黃淮海平原實施的作物輪作制度對土壤碳庫有顯著影響,通過實證分析揭示了不同輪作模式下的碳排放差異。04西北干旱區(qū)灌溉管理西北干旱區(qū)通過改進灌溉管理,如滴灌技術(shù),有效降低了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放,提高了碳匯能力。數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)用01通過多元回歸模型分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放與多個變量之間的關(guān)系,如土地利用類型、氣候條件等。多元回歸分析02利用時間序列分析方法研究農(nóng)田碳源強度隨時間的變化趨勢,識別周期性和季節(jié)性模式。時間序列分析03應(yīng)用空間統(tǒng)計方法,如地理加權(quán)回歸,探究農(nóng)田碳源強度的空間分布特征及其影響因素??臻g統(tǒng)計分析結(jié)果解釋與討論通過案例研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)田碳排放存在明顯的季節(jié)性和地域性差異,與作物種植周期密切相關(guān)。農(nóng)田碳排放的時空分布特征實證分析表明,化肥使用量、灌溉方式和土地利用類型是影響農(nóng)田碳排放的主要因素。影響因素的定量分析研究顯示,政府的農(nóng)業(yè)政策調(diào)整,如推廣有機農(nóng)業(yè)和精準施肥,能有效降低農(nóng)田碳排放強度。政策干預(yù)對碳排放的影響
應(yīng)對策略與建議減少碳排放的策略推廣精準施肥通過土壤測試和作物需求,實施精準施肥,減少化肥使用,降低溫室氣體排放。利用生物技術(shù)應(yīng)用生物技術(shù)改良作物品種,提高作物對病蟲害的抵抗力,減少農(nóng)藥使用量。優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理采用保護性耕作、合理輪作等措施,減少土壤擾動,提高土壤有機碳含量。發(fā)展有機農(nóng)業(yè)鼓勵有機農(nóng)業(yè)實踐,減少化學(xué)農(nóng)藥和合成肥料的使用,增強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳固存能力。實施碳交易機制建立農(nóng)田碳交易市場,激勵農(nóng)民通過減少碳排放來獲得經(jīng)濟補償,促進低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展。農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展建議強化精準管理,提升智能化農(nóng)業(yè)效率,降低碳排放強度。提升農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣保護性耕作,減少土壤擾動,提升土壤固碳能力。優(yōu)化耕作制度政策與管理措施通過建立農(nóng)田碳交易市場,激勵農(nóng)戶減少碳排放,促進低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展。實施碳交易制度合理規(guī)劃土地使用,增加林地和草地比例,減少農(nóng)田開墾,降低碳源強度。優(yōu)化土地利用規(guī)劃采用先進的農(nóng)業(yè)技術(shù),如智能灌溉和精準施肥,以減少農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放。推廣精準農(nóng)業(yè)技術(shù)010203農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分解(1)
01內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要
隨著全球氣候變化和生態(tài)環(huán)境問題的日益嚴重,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時空變化及其影響因素的研究越來越受到關(guān)注。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的變化不僅影響著大氣中二氧化碳的濃度,還與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全以及生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)。因此,研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時空變化及其影響因素,對于促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。02農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時間變化受到多種因素的影響,如氣候、作物生長周期、農(nóng)業(yè)耕作方式等。研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度在一年四季中呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化,其中,夏季和秋季的碳源強度相對較高,春季和冬季較低。1.時間變化
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的空間變化受到地理位置、土壤類型、地形等因素的影響。研究表明,不同地區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度存在顯著差異,如我國南方地區(qū)的碳源強度普遍高于北方地區(qū)。2.空間變化03農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度影響因素分解農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度影響因素分解農(nóng)業(yè)耕作方式對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的影響主要體現(xiàn)在土壤碳儲量、土壤呼吸等方面。研究表明,免耕、秸稈還田等保護性耕作方式有助于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度。3.農(nóng)業(yè)耕作方式
氣候因素是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的主要因素之一,其中,溫度和降水對碳源強度的影響最為顯著。研究發(fā)現(xiàn),氣溫升高和降水增加會促進農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的增加。1.氣候因素
作物生長周期是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的另一個重要因素。不同作物的生長周期和碳源強度存在差異,如小麥、玉米等作物的碳源強度在生長后期較高。2.作物生長周期
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度影響因素分解土壤因素是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的根本因素,土壤碳儲量、土壤呼吸、土壤微生物活性等都與碳源強度密切相關(guān)。土壤碳儲量越高,土壤呼吸和微生物活性越強,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度也就越大。4.土壤因素
04結(jié)論結(jié)論
本文通過對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素的分解研究,得出以下結(jié)論:1.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度具有明顯的時空變化規(guī)律,時間變化呈現(xiàn)出季節(jié)性特點,空間變化受地理位置、土壤類型等因素影響。2.氣候因素、作物生長周期、農(nóng)業(yè)耕作方式和土壤因素是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的主要因素。3.針對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的影響因素,提出相應(yīng)的碳管理策略,如調(diào)整農(nóng)業(yè)耕作方式、推廣保護性耕作等,有助于提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。05展望展望
未來,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度及其影響因素的研究將更加深入。隨著科技的進步,可以采用更先進的監(jiān)測技術(shù)和模型方法,提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的預(yù)測和評估能力,為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳管理提供更加精準的科學(xué)依據(jù)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分解(2)
01農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的變化規(guī)律農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的變化規(guī)律
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度是指在一定時期內(nèi),農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用、呼吸作用等過程釋放到大氣中的二氧化碳總量。研究表明,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度受到多種因素的影響,包括氣候條件(如溫度、降水)、土壤類型、植被覆蓋度、耕作方式等。在不同的氣候帶和地理區(qū)域,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度表現(xiàn)出顯著的差異性。例如,在溫帶地區(qū),由于冬季氣溫較低,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的光合作用強度較弱,導(dǎo)致碳源強度相對較低;而在熱帶地區(qū),由于高溫多濕,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的光合作用強度較高,碳源強度也相對較高。此外,不同作物的種植模式和輪作制度也會對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度產(chǎn)生影響。02農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的影響因素農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的影響因素
土壤類型對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度也有重要影響,不同的土壤類型具有不同的理化性質(zhì),如肥力、酸堿度、有機質(zhì)含量等,這些因素都會影響土壤中微生物的活動和植物的生長狀況,進而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。2.土壤類型植被覆蓋度是指植被在地表的覆蓋率,較高的植被覆蓋度可以有效減少土壤侵蝕和風(fēng)蝕,保護土壤結(jié)構(gòu),有利于土壤養(yǎng)分的保持和循環(huán)。同時,植被還可以通過光合作用吸收大量的二氧化碳,降低大氣中的CO2濃度,從而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。3.植被覆蓋度氣候條件是影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的最直接因素,溫度、降水等氣候參數(shù)直接影響著光合作用的強度,進而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。例如,溫度的升高會導(dǎo)致植物光合作用效率下降,從而降低碳源強度;而降水量的增加則有利于植物生長,提高光合作用強度,從而提高碳源強度。1.氣候條件
農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的影響因素耕作方式是指農(nóng)田管理過程中采用的耕作技術(shù),合理的耕作方式可以改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,促進植物生長,從而提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。而過度耕作則會導(dǎo)致土壤退化、水土流失等問題,不利于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。4.耕作方式
03農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的未來發(fā)展趨勢農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的未來發(fā)展趨勢
1.溫室氣體排放量將持續(xù)增加2.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力將得到加強3.農(nóng)業(yè)科技的進步將推動碳源強度的優(yōu)化
隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進步,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式將發(fā)生深刻變革。通過推廣精準農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代科技手段,可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,減少資源浪費,從而降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度。隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展,能源消耗和工業(yè)排放等人類活動的溫室氣體排放量將進一步上升,這將導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度持續(xù)增加。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),需要采取有效的措施來減少溫室氣體排放,如推廣清潔能源、提高能源利用效率等。通過加強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理,可以提高其碳匯能力。例如,通過實施退耕還林、退牧還草等生態(tài)恢復(fù)工程,增加森林和草原面積,提高植被覆蓋率,從而增強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分解(3)
01簡述要點簡述要點
隨著全球氣候變化和生態(tài)環(huán)境惡化的加劇,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度成為研究熱點。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分析對于理解碳循環(huán)過程、優(yōu)化農(nóng)田管理具有重要意義。本文以我國某典型農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,分析了碳源強度時空變化特征及其影響因素,并對其進行分解。02研究方法研究方法
1.數(shù)據(jù)來源本研究選取我國某典型農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,收集了年該地區(qū)的氣象、土壤、植被等數(shù)據(jù)。2.研究方法碳源強度計算:采用碳通量法計算農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度,公式如下:
03結(jié)果與分析結(jié)果與分析(1)空間分布:碳源強度在研究區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的空間差異,其中,低值區(qū)主要分布在平原地區(qū),高值區(qū)主要分布在山區(qū)。(2)時間變化:碳源強度在年間呈逐年上升趨勢,表明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度逐漸增強。1.碳源強度時空變化特征
(1)土壤碳源:土壤碳源是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的重要組成部分,其變化主要受土壤有機質(zhì)含量、土壤水分等因素影響。(2)植被碳源:植被碳源在碳源強度中占比相對較小,但同樣對碳源強度具有顯著影響。植被碳源的變化主要受植被類型、植被密度等因素影響。(3)氣象因素:氣象因素對碳源強度的影響主要體現(xiàn)在溫度和降水方面。溫度升高和降水增加有利于碳源強度的增加。2.影響因素分解
04結(jié)論結(jié)論
本文通過對我國某典型農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素的分析,得出以下結(jié)論:1.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度在研究區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的空間差異和時間變化,且呈逐年上升趨勢。2.影響碳源強度的因素主要包括土壤碳源、植被碳源和氣象因素。3.優(yōu)化農(nóng)田管理,提高土壤有機質(zhì)含量、植被密度和合理調(diào)整氣象因素,有助于降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度,緩解全球氣候變化。05展望展望
未來,針對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素的研究,可以從以下幾個方面進行:1.深入研究不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時空變化特征及影響因素。2.針對不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),制定相應(yīng)的碳源管理策略。3.加強碳源強度監(jiān)測,為我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源管理提供科學(xué)依據(jù)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度時空變化及影響因素分解(4)
01概述概述
在全球氣候變化的大背景下,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究成為了熱點。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不僅是一個重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,也是全球碳循環(huán)的重要組成部分。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度時空變化及其影響因素分解對于預(yù)測和減緩氣候變化,以及提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性具有重要的理論和實踐意義。02農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時空變化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源強度的時空變化
1.時間變化在季節(jié)、年度、甚至更長時間尺度上,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源強度表現(xiàn)出明顯的變化。這種變化受到氣候、農(nóng)業(yè)管理措施、土壤類型、植被類型等多種因素的影響。一般而言,在作物生長期,碳源強度較高,而在非生長期或休眠期,碳源強度較低。此外,長期農(nóng)業(yè)管理措施如施肥、灌溉、耕作等也會影響碳源強度的變化。2
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