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1.
《草业科学》2020,(7)
为揭示藏东南不同下垫面土壤温湿度的特征,本研究以西藏芒康县拉乌山为研究对象,采集2015年11月至2017年12月的10 cm土壤温湿度数据,对植被覆盖(植被区)、砾石+植被覆盖(砾石区)的栽培草地和裸地(无覆盖)3种下垫面条件下的土壤温湿度数据进行比较研究。结果表明:1)拉乌山3种下垫面10 cm土壤温度基本上按正弦曲线变化,与太阳辐射趋势较一致,最大值和最小值分别出现在7月和1月;砾石区土壤温度年较差最大,分别为25.46和23.38℃,植被区土壤温度年较差最小,分别为17.17和16.65℃;砾石区土壤温度日变化呈正弦曲线变化,裸地和植被区在11:00–13:00有轻微的上下波动。2)季节尺度上,土壤湿度主要受降水年变化的影响,呈"W"形发生周期性波动;日尺度上,砾石区夏秋季峰值出现在午夜和傍晚,植被区和裸地均无明显日变化。3)非生长季(11月初至4月下旬),砾石区存在不稳定冻结、不稳定消融和日冻融现象,而植被区和裸地冻融过程相对简单;生长季(5月中旬至10月中旬),砾石区土壤温湿度显著大于植被区(P 0.05),水热条件优于植被区。综上可知,藏东南高寒草原地区砾石+植被覆盖是一种较理想的调节土壤水热条件的措施,可为草地植被恢复工作提供理论依据。 相似文献
2.
为进一步揭示典型高寒地区紫花针茅草原退化进程中土壤有机碳含量及组分的变化规律,在具有典型特征的高寒草原设置了不同退化程度的研究样地,进行了野外观测、土壤样品采集、室内冻融作用处理,测定了土壤有机碳含量,分析了不同冻结时间、不同冻融循环次数对退化草原土壤有机碳含量及组分的作用规律。结果表明:较长冻结时间处理下,土壤有机碳、轻组有机碳含量呈增加趋势,重组有机碳含量呈减少趋势,从未退化到重度退化,有机碳、轻组有机碳含量增幅范围分别为1.34%～3.00%、7.75%～34.48%,重组有机碳含量减少幅度为1.83%～6.08%;随着冻融循环次数的增加,土壤有机碳、重组有机碳含量总体呈减少趋势,轻组有机碳含量则呈增加趋势,从未退化到重度退化,土壤有机碳、重组有机碳含量减少幅度分别为4.65%～35.68%、10.99%～55.17%,轻组有机碳含量的增幅范围为12.41%～51.11%。说明不同冻结时间、不同冻融循环次数对不同退化程度草地土壤有机碳含量及组分的影响不同,冻融循环次数总体上较冻结时间对土壤有机碳含量及组分的影响更明显;草地退化程度不同,对冻结时间、冻融循环次数的响应不同,冻结时间、冻融循环次数对重度退化程度草地土壤有机碳含量及组分的影响更显著,反映出高寒草原退化程度越重、土壤冻融循环次数越多越不利于草地土壤有机碳的稳定,并对土壤碳循环过程产生影响。 相似文献
3.
青藏高原草地生态系统碳循环研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
青藏高原属于气候变化的敏感区和生态脆弱带,对气候变化和人类活动扰动十分敏感,在未来全球碳循环调控中发挥着重要的作用。为增进对青藏高原高寒草地生态系统碳循环的理解,综述了近10年来气候变化、氮沉降和人类活动干扰下青藏高原温室气体排放、土壤碳库变化以及模型模拟应用等方面的最新研究进展。概括出高寒草地生态系统碳循环研究的草地类型主要包括高寒草原、高寒草甸、灌丛草甸草原、沼泽化草甸以及高寒湿地等。阐述了温室气体产生的机理、青藏高原高寒草地碳循环的源汇关系,指出温度升高、放牧、氮沉降是影响青藏高原温室气体排放、土壤碳库变化最重要的外界扰动,但是温室气体排放、土壤碳库对这3个因子之间协同作用的响应目前还不清楚。现有的高寒草地生态系统碳循环模型,主要以植被类型为基础,大多只考虑了水热因子,很少包含土壤因子和生物因子及其协同作用的影响。在此基础上,指出未来拟加强的研究重点: 1)冻融交替过程土壤温室气体排放研究; 2)非生长季土壤呼吸作用研究; 3)碳循环和植物物候耦合研究; 4)高寒草地生态系统碳循环模型的开发。 相似文献
4.
杜鹃灌丛草地土壤容重与水分特征对不同休牧模式的响应 总被引：2，自引：1，他引：1
以土壤容重与土壤水分特征为主要指标,研究了祁连山高寒杜鹃灌丛草地对全生长季休牧(分枯草期重牧与枯草期轻牧)和传统夏季休牧(重牧)的响应。结果表明,随着土层深入,休牧杜鹃灌丛草地土壤呈容重增大、含水率减小、有机质含量降低的基本变化态势;休牧杜鹃灌丛土壤异质化明显,灌丛冠幅下土壤容重小于灌间土壤,土壤水分大于灌间;6月的土壤容重较8和10月的小,而土壤含水率高;高寒杜鹃灌丛草地土壤含水率与土壤容重间呈极显著的负相关关系,与土壤有机质间呈正相关关系;与传统夏季休牧相比,全生长季休牧的杜鹃灌丛草地灌间畜蹄践踏小径的宽度、深度和面积显著减少,土壤紧实度降低,土壤含水率升高,有效改善了土壤功能;枯草期的高强度放牧降低了全生长季休牧对杜鹃灌丛草地土壤状况的有效恢复;研究证实合理的休牧时期确定与利用强度控制是实现退化高寒杜鹃灌丛草地土壤功能修复的关键。 相似文献
5.
采用室内培养方法,分析了高寒矮嵩草草甸土壤N_2O排放速率对土壤冻融交替作用的响应特征。结果表明:随着冻结时间增加,-10℃和-5℃冻结土壤N_2O排放速率均明显降低,且前者的降低速率显著高于后者、均低于对照土壤N_2O排放速率;随着冻结土壤的融化,-10℃和-5℃培养土壤N_2O排放速率急剧增加,融化2h出现排放峰值,而后逐渐降低,但均高于对照样地,在冻结21d时,各处理高寒草甸土壤N_2O排放速率达到最低值。随着冻融交替循环次数从1次增加到12次,高寒草甸土壤N_2O排放速率明显增加,从最初的1.23±0.05g/(kg·h)增加到3.34±0.59g/(kg·h)。从第12次到第24次冻融循环时,高寒草甸土壤N_2O排放速率显著下降(P0.05),降低幅度达到31.7%。土壤冻融过程会显著激发高寒草甸N_2O排放速率,有助于科学估算高寒草甸N_2O排放量。 相似文献
6.
冻融通过改变土壤理化和生物学特性成为影响土壤氮转化及N2O排放的重要因素。冻融期外源氮输入将进一步改变土壤氮素有效性，从而可能对土壤氮转化过程及N2O排放产生更为复杂的影响。但关于土壤冻融与氮输入耦合作用对草地土壤氮转化和N2O排放的影响效应和作用机制尚不清楚。本文系统论述了冻融作用、外源氮输入以及两者耦合作用的特性及其影响下的草地土壤氮转化和N2O排放特征，指出土壤冻融格局与氮转化过程关系密切，春季冻融期是N2O排放的关键期，对全年N2O排放具有重要贡献。冻融频次增加、冻结强度增大以及冻结持续时间延长有利于土壤氮矿化速率加快。氮输入通过增加土壤氮素供应，增强微生物活性进而促进氮的矿化、硝化及N2O排放。冻融与外源氮的耦合效应具有复杂性，气候条件、冻融格局、以及外源氮含量和类型等的不同易导致草地土壤氮转化和N2O排放通量的差异性响应。研究结论有助于加深关于土壤冻融与氮输入对草地生态系统氮素生物地球化学循环影响效应... 相似文献
7.
草地不同利用方式和土壤水热条件对温室气体排放具有重要影响。冻融期是草地N2O排放的关键期。本研究以内蒙古温带典型草原为研究对象，设置1979年以来禁牧(1979禁牧)和1999年以来禁牧(1999禁牧)两个处理组，以持续放牧样地为对照，分别于2019-2021年的两个冻融期(11月-次年4月)，利用传感器和气体原位采集装置对不同深度土壤剖面的水分、温度和N2O浓度进行监测，并用静态箱法测定N2O通量。结果显示，冻融期土壤剖面N2O浓度随着水热增加而急剧增加，不同深度土壤剖面N2O浓度差异不显著(P> 0.05)，放牧草原土壤剖面的N2O浓度(0.76 cm3·m-3)均显著高于禁牧草原(1979禁牧：0.51 cm3·m-3,1999禁牧：0.58 cm3·m-3)(P <0.05)。放牧样地N2O通量[8.30μg·(m2·h)-1]显著高于1979禁牧处理[–0.72μg·(... 相似文献
8.
藏北高寒草地生态系统现状及发展态势 总被引：2，自引：0，他引：2
以藏北那曲地区为例,分析了1955－2005年高寒草地、人口、家畜和社会经济现状与发展态势。结果表明,50年来,藏北那曲地区的年均气温上升了0.8～2.0 ℃,年均降水量增加了100～240 mm,牧业人口增加了5倍左右,家畜存栏数增加了2.9倍,牧民人均纯收入增长了94.1%,人均消费支出增长了93.1%,高寒草地退化面积占总草地面积的64.3%。以上结果说明,藏北那曲地区的气候向湿润暖温方向变化,对减缓草地退化趋势具有促进作用,而牧业人口的增加和过度放牧利用成为高寒草地退化的主要原因。因此,正确处理草地畜牧业经济发展与生态屏障保护的关系,合理利用草地资源,是目前藏北高寒草地生态系统可持续发展亟待解决的问题。 相似文献
9.
斑块是放牧生态系统景观的固有组分,是草地生态系统结构与功能体现的基础单元,是生态系统过程、稳定性维持和退化生态系统恢复研究的核心内容.以高寒草地生态系统研究的重要工具之一微斑块为论述基础,从微斑块属性特性、构件特征及动态特征3个角度阐述了高寒草地演替中微斑块及其构件(植物群落、植物根系、土壤养分及土壤微生物)与干扰的响应及变化过程,梳理了微斑块镶嵌体空间资源配置与生态系统稳定性维持之间的耦合关系.对相关研究结果的概述有助于深刻理解草地生态系统维持机制、自组织形式及对干扰的应对策略,以期为受损高寒草地的恢复提供理论依据. 相似文献
10.
藏北退化草地群落生物量与土壤养分的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
草地退化会呈现出地上群落与土壤的同步退化,相对于地上植被的退化,土壤退化呈现一定的滞后性,为分析藏北高寒草地退化过程中的群落地上生物量与土壤养分关系,选取那曲地区不同退化程度高寒草地,对土壤养分和地上生物量进行研究。结果表明,随着退化程度的加剧,藏北地区退化草地群落地上生物量和土壤养分(除全钾外)总体上表现为降低趋势,而且步调基本一致。土壤全氮、全钾含量与土壤有机质呈显著正相关(P0.05),土壤pH与有机质含量呈显著负相关(P0.05)。草地地上生物量与土壤有机质含量呈显著正相关(P0.05),与全氮、全磷、全钾含量的相关性不显著(P0.05)。 相似文献
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祁连山北坡主要草地类型的土壤水分动态研究 总被引：11，自引：2，他引：9
祁连山北坡天然草地植被以高寒草原、山地草甸、山地草句草原、山地草原和山地荒漠草原等类型为主,对这5种典型草地类型土壤水分进行了观测,结果显示：不同草地类型生长季土壤水分动态变化规律基本一致,主要受降水量及其时间分配的影响,土壤水分的季节动态可划分为消耗期、积累期、消退期和稳定期4个时段;5类草地群落土壤水分垂直变化与土层深度的关系并不完全一致,其剖面变化可分为活跃层、调节层和相对稳定层;土壤水分储量以山地草句最高,其它依次为山地草句草原、高寒草原、山地草原、山地荒漠草原。 相似文献
12.
全球变暖严重影响着草地生态系统碳氮循环,了解高寒草地生态系统碳氮循环对合理利用有限的草地资源有着极为重要的意义。为了探索全球气候变暖的背景下草地生态系统碳氮循环过程,本文采用开顶式增温小室（Open top champers,OTCs）连续四年模拟增温,对青藏高原高寒草地生态系统碳库（植物生物量碳库、土壤有机碳库和土壤微生物生物量碳库）动态变化及氮库（植物生物量氮库、土壤有机氮库和土壤微生物生物量氮库）动态变化进行研究。结果显示：模拟增温后,表层土壤年均温度增加了2.50℃,底层土壤年均温度增加了1.36℃。增温处理下植物-土壤-微生物生物量碳含量均高于对照,且土壤微生物生物量碳含量显著高于对照（P<0.05）。模拟增温处理下植物氮含量显著高于对照（P<0.05）。而土壤氮含量与微生物生物量氮含量均低于对照,差异不显著,说明高寒草甸碳氮对温度的响应较为明显。 相似文献
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江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被及土壤环境的关系 总被引：18，自引：8，他引：18
对青藏高原江河源区退化高寒草地土壤微生物与地上植被、土壤环境的相关性进行分析。结果表明,退化高寒草地植物多样性、物种组成、地上植被盖度、草地生产力的变化引起土壤微生物数量发生变化,土壤微生物特别是细菌生理类群受土壤环境因子影响较大。江河源区退化高寒草地土壤中非有益性微生物功能群处于增加趋势,限制了土壤养分供给和转化能力,不利于草地土壤肥力维持和提高,给受损高寒草地,特别是“黑土滩”退化草地的生态恢复带来困难。因此,在修复受损高寒草地生态系统时,不仅要恢复地上部分的植被,而且要恢复地下部分的土壤微生物群落,重建土壤微生物生态系统。 相似文献
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为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明：随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。 相似文献
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土壤胞外酶被认为是有机质分解的直接因素，而草地生态系统脆弱且对气候变化敏感。全球变化背景下胞外酶活性在沙质草地土壤碳和养分循环过程中扮演重要角色。本研究以水热梯度明显的科尔沁沙质草地为研究对象，探究区域水热梯度变化对沙质草地土壤胞外酶活性(EEA)的影响规律及环境因子与EEA的相关关系。酶活性测定包括参与土壤碳循环的纤维素酶及参与氮循环的脲酶与碱性蛋白酶。结果表明：1)随着温度升高(2.1～6.4℃)，土壤脲酶活性先升高后降低，但随着降水减少(451.1～370.0 mm)，脲酶活性先降低后升高。温度升高显著增加了土壤碱性蛋白酶活性(P<0.05)，降水减少显著降低了碱性蛋白酶活性(P<0.05)。此外温度和降水条件变化对土壤纤维素酶活性无显著影响(P>0.05)。2)土壤脲酶活性与电导率、含水率、极细砂及黏粉粒含量呈显著正相关关系(P<0.05)，与土壤温度、中粗砂、细砂含量呈负相关；土壤纤维素酶活性与含水率呈正相关关系，与土壤温度呈负相关关系；土壤碱性蛋白酶活性与含水率呈显著正相关关系(P<0.05)，与土壤温度呈负相关关系。3)土壤含水率、温度、黏粉... 相似文献
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在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站,以高寒矮嵩草草甸为研究对象.通过静态密闭箱-气相色谱法,监测生长季盛期高寒草甸N2O排放特征,同时基于路径分析方法,解析土壤理化性质和地上生物量对高寒草地生态系统N2O排放的影响作用.结果 表明:生长季高寒草甸N2O排放速率存在较大时间异质性特征,平均排放速率为(39.3±5.4) μg/(m2·h),各月之间均存在显著性差异;土壤理化性质与N2O排放速率之间,可以建立较好的回归方程(R2 =0.726);土壤有机质含量、pH值对矮嵩草草甸N2O排放速率的正向直接作用较强,而土壤湿度和容重与高寒草甸N2O排放速率间存在负向直接作用关系.各因素通过影响土壤有机质和铵态氮,对土壤N2O排放均具有较大的间接影响,土壤有机质通过影响高寒草地生物量、土壤硝态氮、铵态氮而间接影响草地生态系统N2O排放速率的作用较强. 相似文献
17.
土壤有机质(Soil organic matter, SOM)是草地生态系统的重要碳库,但由于SOM形成的复杂性,长期以来对SOM化学组成特征的研究存在一定挑战性。本研究基于热裂解气相色谱–质谱联用(Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Py-GC/MS)的方法,从SOM化学组成的角度分析了其对藏北高寒草甸和高寒草原两种高寒草地土壤CO_2排放的影响。研究结果显示:1)含氮化合物是两种高寒草地SOM化学组成中重要成分,分别占总SOM的38.0%和52.5%;2)多糖类和萜烯类在两种高寒草地SOM中差异性达到显著水平(P 0.05);3)通过分析两种草地SOM化学组成与土壤CO_2排放量之间的相关关系,发现多糖直接影响着土壤CO_2累积排放量,拟合方程为Y=86.76X+344.87(R~2=0.63, P0.05),式中Y为CO_2累积排放量,X为多糖类的相对含量;4)SOM化学组成中多糖类、含氮化合物和芳香烃物质与土壤中细菌、真菌、放线菌、革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌之间显著相关(P 0.05)。综上可知,高寒草地SOM化学组成直接关系着土壤微生物的数量和CO_2的排放过程,SOM的化学成分和化学组成可以在一定程度上直接用于预测土壤CO_2的排放特征。 相似文献
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《草业学报》2021,(1)
为探究三江源地区典型高寒草地生态系统中丛枝菌根(AM)真菌群落变化的关键驱动过程,以三江源国家公园高寒荒漠、高寒草原、高寒草甸和高寒湿地4种典型草地生态系统为研究对象,基于Illumina-Miseq高通量测序手段,通过分析不同生态系统中AM真菌群落的物种及谱系组成,并结合群落谱系分析方法,探明影响AM真菌群落组成的各种因素,推断出AM真菌群落的构建机制及关键生态过程。结果表明:1)4种草地类型AM真菌多样性和群落结构存在明显差异,高寒荒漠、高寒草甸、高寒湿地的优势属均为球囊霉属(Glomus),高寒草原的优势属则为多样孢囊霉属(Diversispora)。2)高寒湿地AM真菌的OTU丰富度和谱系多样性指数均显著低于其他3种草地类型。3)植物群落组成、土壤含水量和有效N∶P是影响AM真菌群落组成的主要因子,其中土壤含水量是AM真菌群落物种组成的首要决定因素,而植物群落组成是决定AM真菌群落谱系组成的关键因子。4)4种草地类型的AM真菌群落谱系结构均为聚集模式,在高寒荒漠,AM真菌群落构建由随机过程决定,而在高寒草原、高寒草甸和高寒湿地,AM真菌群落受随机过程以及微弱的环境选择作用主导。 相似文献
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放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响 总被引：6，自引：1，他引：6
为了揭示高寒草甸生态系统在放牧扰动下的植被和土壤特征变化,通过野外样地调查和室内分析法研究和探讨围栏封育(EN)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)、对照区(CK)几种不同放牧强度对草地生物量和土壤碳特征的影响,为高寒草甸的退化研究提供依据。结果表明,封育区地上生物量和地下生物量最高,随着放牧强度的增加,草地地上生物量和地下生物量均呈减少趋势;放牧干扰对高寒草甸土壤湿度也产生影响,其中封育区和轻牧区土壤湿度显著高于其他处理(P0.05);在土壤剖面上,随着土层深度的增加土壤湿度呈明显降低趋势;放牧的践踏作用不仅影响土壤湿度,而且随着放牧强度的增加土壤容重增加;土壤全氮和土壤有机碳也对放牧有一定的响应,土壤全氮表现为LGENMGCKHG,土壤有机碳从高到底为LGENMGHGCK。草地受到放牧干扰时,适度的践踏干扰将提高草地生产力和碳固存,但是高强度的放牧对草地植被和土壤结构的干扰作用不利于草地生态系统的可持续发展。 相似文献
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利用高通量测序法对模拟增温条件下藏北高寒草甸土壤线虫群落的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原对气候变化十分敏感,为探讨气候变化对藏北高寒草甸土壤线虫群落的影响,以开顶式气室（open top chamber,OTC）模拟增温3个月,利用高通量测序技术分析OTC内外不同深度土壤线虫的群落组成,探索这种方法在高原土壤线虫研究中的应用效果。结果表明,OTC内色矛纲（Chromadorea）线虫的相对丰度都较OTC外小,OTC内刺嘴纲（Enoplea）线虫都较OTC外大;OTC内矛线目（Dorylaimida）线虫的相对丰度都较OTC外大,OTC内垫刃目（Tylenchida）线虫都较OTC外小。土壤理化指标Cu2+、Zn2+、有机质和pH与纲水平土壤线虫相关性较大。短期增温已使藏北高寒草甸土壤线虫群落组成在纲、目水平上发生改变,在长期增温及大幅度增温的未来有可能发生更大的不可测变化,从而深刻影响青藏高原草地生态系统。 相似文献