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西藏纳木错高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸主要温室气体通量对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原高寒草地占我国天然草地的40%,研究其温室气体源汇强度及驱动因子具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法,在西藏纳木错地区开展高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸的生态系统呼吸、CH4和N2O通量观测,生长季内的观测表明：高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸分别为（283.7±14.4） mg·m-2·h-1和（275.7±20.6） mg·m-2·h-1,低于有机质丰富的沼泽化草甸,为（591.6±53.2） mg·m-2·h-1。高寒草原和高寒草甸均是CH4的汇,其生长季均值分别为（-84.9±7.6） μg·m-2·h-1和（-39.2±4.6） μg·m-2·h-1;而沼泽化草甸是CH4的源其均值为（149.2±34.2） μg·m-2·h-1。高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸均为N2O的源,生长季排放量分别为（7.3±2.8）,（3.0±1.1）和（2.2±4.3） μg·m-2·h-1。土壤水分总体控制着高寒草地CH4通量的时空变化,在土壤水分含量约大于30%的沼泽化草甸表现为CH4的排放源,而在土壤水分含量低于30%的高寒草原和草甸表现为CH4的汇;生长季水分含量越高,对CH4的吸收越弱。 相似文献
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利用MODIS影像和气候数据模拟藏北高寒草甸的土壤呼吸 总被引：3，自引：0，他引：3
利用MODIS卫星的陆地表面温度数据,模拟了2004年和2005年生长季(5-10月)当雄县高寒草甸的土壤呼吸、土壤异养呼吸和根系呼吸,以期为土壤呼吸空间尺度扩展提供相应的基础。结果表明:2004年生长季的土壤呼吸、土壤异养呼吸和根系呼吸总量分别为1059.11,393.80,665.31 g CO2·m-2,而2005年生长季的则分别为1114.77,423.34,691.43 g CO2·m-2。土壤呼吸、土壤异养呼吸和根系呼吸都有着明显的季节变化,即第153 d前后开始迅速增加并保持较高水平,至第241 d左右开始迅速下降。根系呼吸占土壤呼吸的比例为48%~69%,并随着季节而发生变化。土壤呼吸和土壤异养呼吸的Q10值范围分别是1.13~1.17和1.12~1.27。 相似文献
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青藏高原纳木错高寒草原温室气体通量及与环境因子关系研究 总被引：6，自引：0，他引：6
青藏高原广泛分布着以高寒草甸和高寒草原为主的陆地生态系统。由于高寒草地生态系统异质性较大,对高寒草地主要温室气体通量的估算具有较大的不确定性。为研究高寒草原温室气体通量规律及其驱动因子,并为动态碳-氮耦合模式在高寒生态系统的参数化与检验提供数据支持,于2008年7-9月,使用静态箱-气相色谱法在位于青藏高原腹地的纳木错高寒草原开展了主要温室气体通量(CO2,CH4,N2O)及环境因子的同步观测。结果表明:纳木错高寒草原生态系统CH4,N2O通量和CO2排放分别为:-0.047 mg·m-2·h-1,0.49μg·m-2·h-1和208.2 mg·m-2·h-1;在季节尺度上,土壤温度与CO2排放呈显著正相关,与N2O和CH4通量线性关系不显著;土壤含水量与CH4和N2O通量呈正相关关系,但与CO2通量无显著相关。在日变化尺度上,土壤湿度稳定,土壤温度变化与N2O和CO2通量成正相关,对CH4通量影响不显著。 相似文献
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草地生态系统是干旱半干旱区生态系统类型的重要组成部分,在区域生态系统碳平衡中起着极为重要的作用。采用涡度相关法对科尔沁沙质草地生态系统进行连续两年(2015和2016年)的碳通量观测,此两年恰逢研究区的相对干旱之年,年降水量约为历史平均值的60%。研究结果表明:1)年最大日均CO2吸收速率分别为-6.68和-9.58 g·m-2·d-1,年最大日均释放速率分别为5.69和5.21 g·m-2·d-1。2)生长季(5-9月)碳吸收量分别为-120.54和-139.83 g·m-2,非生长季碳释放量分别为230.33和212.82 g·m-2。3)全年尺度上沙质草地生态系统表现为碳源,2015年净碳释放量(109.79 g·m-2·年-1)稍高于2016年(72.99 g·m-2·年-1)。4)生态系统净CO2交换量(NEE)与空气温度、土壤温度及土壤湿度存在显著相关关系,但不同年份同期NEE对环境温度和湿度的响应程度不尽一致。 相似文献
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不同刈割年限天然草地土壤呼吸特性研究 总被引：5，自引：4，他引：5
通过对呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸特性及土壤微生物的测定,研究4种不同刈割方式对天然草地土壤呼吸特性及土壤微生物的影响,为草甸草原碳收支研究提供基础理论依据。结果表明:刈割对天然草地土壤呼吸速率、微生物量碳氮、土壤酶活性和微生物数量存在一定影响。4种不同刈割年限的天然草地土壤呼吸速率的日最高值均出现在12:00-14:00之间,对照区最高为4.874 mg·m-2·h-1,两年刈割区为4.603 mg·m-2·h-1,一年刈割区为4.230 mg·m-2·h-1,三年刈割区最低为4.154 mg·m-2·h-1;随着刈割年限的增加土壤呼吸速率呈现降低趋势。土壤微生物量碳、氮含量、土壤酶活性(除脲酶)以及微生物数量在表层(0~10 cm)含量最高(活性最强、数量最多),均表现出随土壤深度增加而降低(活性下降、数量减少)。微生物数量变化规律与土壤呼吸速率变化结果一致,而微生物量碳、氮含量则是两年刈割区最高,除脲酶其他3种酶也是两年刈割区酶的活性最强,而脲酶各层酶活性变化不规律。土壤呼吸速率与微生物量碳、氮,蛋白酶、转化酶、过氧化氢酶、微生物数量呈正相关,与脲酶呈负相关。 相似文献
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黄土高原不同地形封育草地的土壤呼吸日动态与影响因子分析 总被引：4，自引：0，他引：4
采用动态密闭气室红外CO2分析法(IRGA)对黄土高原丘陵沟壑区不同地形的封育草地土壤呼吸速率日动态进行了测定,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、地下生物量和地形间的关系。研究结果显示,草地的土壤呼吸日动态呈单峰曲线,最小值为0.393~1.103 μmol/(m2·s),出现在凌晨;最大值为1.034～1.405 μmol/(m2·s),出现在14时左右,可以用正弦曲线拟合;而且不同样地间土壤呼吸速率与土壤温度间的关系均可用指数函数描述。土壤日均呼吸速率在不同地形的草地间存在差异,平坦草地为1.229 μmol/(m2·s),东北坡15°, 30° 和45° 草地分别为1.138, 1.033和0.890 μmol/(m2·s);西南坡15°, 30° 和45° 草地分别为1.036, 0.859和0.379 μmol/(m2·s);土壤呼吸速率随坡度的增大而减小,东北坡土壤呼吸速率小于西南坡,与不同样地间土壤水分和地下生物量的变化趋势一致,而且研究结果表明土壤呼吸的这种差异主要是受地形影响的土壤水分和地下生物量空间分布差异性决定的,而不同样地间土壤平均温度差异不显著(P>0.05)。 相似文献
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为了探究添加鲜羊粪对盐碱退化羊草草地的影响,以黑龙江省西部中度盐碱退化羊草草地为试验对象,分析不同鲜羊粪添加量对草地植物群落特征、土壤盐碱特性及土壤团聚体稳定性的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置对照,羊粪添加量1.25 kg/m2、2.50 kg/m2、3.75 kg/m2、5.00 kg/m2共5个处理,羊粪添加处理持续60 d。结果表明：随着羊粪添加量的增加,植物群落高度和群落盖度呈显著上升趋势(P<0.05);施用羊粪2.50 kg/m2时,植被地上生物量显著高于其他处理(P<0.05),单位面积鲜重增长了92.64%,干重增长了62.11%;添加羊粪能够提高土壤含水量,显著降低土壤电导率,羊粪添加量为2.50 kg/m2和5.00 kg/m2时,0～10 cm土层土壤电导率显著低于其他处理(P<0.05);羊粪添加能够显著改善盐碱退化羊草草地的土壤团聚体组成(P<0.05),增加5～10 mm粒径... 相似文献
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以内蒙古荒漠草原为研究对象,采用Li-8100土壤碳通量测量系统测定法,研究了控制性增温和氮素添加对荒漠草原土壤呼吸的影响.研究表明:红外辐射加热器在2年间显著提升了试验样地的土壤温度,0~30 cm土壤温度的增幅达0.4~1.0℃;但增温未能显著改变0~30 cm土壤湿度,也未能促进土壤呼吸;施氮、增温＋施氮的交互作用都未显著改变试验样地的土壤呼吸值.试验期间,土壤呼吸存在明显的季节变化,其变化幅度为0.15~3.66 μmol CO2·m-2·s-1.土壤呼吸与降水量和10 cm土壤含水量存在较强的相关性,相关系数分别达0.67和0.70.内蒙古荒漠草原存在明显的水分胁迫,这使得土壤湿度取代土壤温度成为控制土壤碳通量的主要环境因子,而施加矿质氮肥对土壤呼吸的影响不显著. 相似文献
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荒漠草原是天山北坡广泛分布的草地类型,对天山北坡草地生态系统碳收支具有重要的调节作用。为阐明天山北坡荒漠草原生态系统碳通量变化特征及环境因子对碳通量的影响,以新疆天山北坡荒漠草原为研究对象,利用微气象观测系统和LI-840 CO2/H2O红外分析仪获得连续观测数据,定量分析了荒漠草原碳通量的变化特征及其影响因子。结果表明：天山北坡荒漠草原植被净生态系统碳交换速率在日尺度上呈倒“U”型曲线;在季节尺度上,6、7、8月表现为碳汇,9、10月表现为碳源;6-10月荒漠草原总固碳量为15.50 g C·m-2,8月固碳量最高为23.03 g C·m-2;生态系统呼吸速率日变化呈“单峰”曲线;在季节尺度上,碳排放呈现先增加后降低趋势,7月碳排放量最高128.42 g C·m-2,10月荒漠草原生态系统碳通量日变化不明显。光合有效辐射是影响日间净生态系统碳交换速率的主导因子,二者符合直角双曲线模型,日间净生态系统碳交换速率随光合有效辐射增大而减小;生态系统呼吸速率与5 cm土壤温度关系符合Van,t Hoff模型,温度敏感性系数Q10为1.69;最适土壤含水量是0.16 m3·m-3,土壤含水量过高或过低均会对荒漠草原生态系统呼吸速率产生抑制作用。 相似文献
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为了解黄河源人工草地不同类型生物结皮和植被群落CO2释放和固定的变化特征,并探讨二者的影响因子,本文通过调查黄河源建植19年人工草地不同类型生物结皮CO2通量和植被土壤特征变化发现：藻和地衣结皮CO2通量均显著小于苔藓结皮（10.58 μmol·m-2·s-1）（P<0.05）;苔藓结皮对应的植被群落CO2通量（11.55 μmol·m-2·s-1）显著低于藻和地衣结皮（P<0.05）;藻和地衣结皮下的土壤CO2通量显著大于苔藓结皮（约2倍,P<0.05）。苔藓结皮叶绿素初始荧光参数F0（Minimal Fluorescence）和最大荧光参数Fm（Maximal Fluorescence）均最大;藻和苔藓结皮的PS Ⅱ最大光化学量子产量Fv/Fm（Optimal/Maximal Quantum Yield of PS Ⅱ）均高于地衣结皮。CO2通量和叶绿素荧光参数的主要影响因子相似,均与禾本科高度、土壤铵态氮含量正相关,与pH负相关。因此,在研究草地碳平衡过程中应充分考虑生物结皮的贡献,同时需注意不同类型的生物结皮的CO2通量和叶绿素荧光参数的差异变化。 相似文献
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本研究以西藏自治区班戈县的典型高寒草原为研究对象,设置田间小区控制试验,于2013-2015年施加不同数量氮磷肥(N: 0、7.5、15.0 g N·m-2, P: 0、7.5、15.0、30.0 g P2O5·m-2), 调查各处理不同类群植物生物量、分析土壤理化性质,进而评价氮磷养分添加对高寒草原草地质量和土壤环境质量的影响。试验结果表明:1)氮磷配施优于氮磷肥单施,不同氮磷配施处理均能提高草地质量指数(IGQ),以N1P1(7.5 g N·m-2, 7.5 g P2O5·m-2)施肥处理的草地质量指数最大(90.27),相较对照增加了67.16%(P<0.05)。2)选择土壤有机质(OM),全氮(TN)、全磷(TP)、有效氮(AN)、有效磷(AP)和pH作为土壤环境质量评价指标, 应用主成分分析法对不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm) 12个施肥处理的土壤理化性质进行分析。结果表明,短期施肥主要影响土壤0~10 cm土层环境质量的变化;增施氮肥土壤pH呈下降趋势;高磷添加处理(30.0 g P2O5·m-2)增加了土壤全磷、有效磷含量,但植物吸收效率下降。3)结合草地质量指数和土壤理化性质变化进行草地质量综合评价,结果表明氮磷肥配施好于单施,且N1P1(7.5 g N·m-2,7.5 g P2O5·m-2)处理相对得分最高,为本试验条件下的适宜施肥量。 相似文献
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青海湖北岸高寒草甸草原非生长季土壤呼吸对温度和湿度的响应 总被引：7，自引：0，他引：7
非生长季土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分,显著地影响着碳收支。本研究利用Li-8100开路式碳通量测定系统,研究了青海湖北岸高寒草甸草原非生长季土壤呼吸对短期围栏封育(自由放牧,3年围栏封育和5年围栏封育样地)的响应,并讨论了温度和湿度对非生长季土壤呼吸的影响。结果表明,1)自由放牧、3年围栏封育和5年围栏封育样地非生长季土壤呼吸平均速率分别是全年土壤呼吸平均速率的0.21,0.22和0.19倍;2)自由放牧、3年围栏封育和5年围栏封育样地非生长季土壤呼吸所排放的碳量分别为117.2,109.2和100.7 g C/m2,占全年土壤呼吸所排放的碳量的21.2%,22.3%和23.2%;3)相比于生长季和全年土壤呼吸的温度敏感性,非生长季具有更低的土壤呼吸温度敏感性;4)非生长季土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸的解释率相当,一定的土壤湿度是保证土壤呼吸对温度响应的必要条件。因此,当考虑到碳收支和生态系统碳循环时不能忽略掉非生长季土壤呼吸的作用,而且水分在调节非生长季土壤呼吸中起着重要的作用。 相似文献
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【目的】探讨堆肥时添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响。【方法】在青藏高原地区将高温期羊粪堆料添加于羊粪和油菜秸秆混合物中，以不添加高温期堆料作为对照，进行了28 d条垛式堆肥试验，通过测定堆肥过程中堆肥温度、pH、总有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮、种子发芽指数、有机质、木质纤维素等指标以及各种酶活性来判断高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥发酵品质的影响。【结果】添加高温期堆料可促进堆体升温，提升堆体最高温度，并延长堆体高温期6 d；堆肥结束时，与对照组相比，添加高温期堆料可显著降低堆肥中铵态氮与硝态氮比值、E4/E6以及碳氮比（P＜0.05）；可显著提高堆肥种子发芽指数（P＜0.05）；可显著提高有机质、半纤维素、纤维素和木质素降解率（P＜0.05）；并可显著提升堆肥过程中蛋白质酶、脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶及多酚氧化酶活性（P＜0.05）。【结论】高温期堆料可促进青藏高原羊粪堆肥有机成分降解，提升堆肥产品腐熟度及提升堆肥过程中多种酶的活性。 相似文献
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以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象, 设置7种氮添加梯度, 分别为CK（0 g N·m-2·a-1）、N1（5 g N·m-2·a-1）、N2（10 g N·m-2·a-1）、N3（15 g N·m-2·a-1）、N4（20 g N·m-2·a-1）、N5（25 g N·m-2·a-1）、N6（30 g N·m-2·a-1）,应用单因素方差分析（One-way ANOVA）方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明：1）氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响（P>0.05）,但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量（P<0.05）,且本研究初步判断在N3添加时接近饱和阈值, 整体上氮添加使内蒙古草原总生物量平均增加了29.66%,较干旱的荒漠草原对氮添加的响应较为明显。施氮肥使草甸草原的根冠比显著降低（P<0.05）,典型草原根冠比在N3处理下显著增加（P<0.05）,但对荒漠草原影响不显著（P>0.05）。2）选择不同土层（0~10 cm、10~30 cm）分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响, 结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响（P>0.05）,对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响（P<0.05）,且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3）施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关（P<0.01）,地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关（P<0.01）。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。 相似文献