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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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试验在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原开展,旨在研究模拟降水对土壤呼吸、土壤温度和土壤湿度的影响。在长期不同放牧平台增设4个不同降水处理(减水50%、自然降水、增水50%和增水100%)。于2016年7月~10月使用土壤碳通量测试仪器(Li-8100)测量土壤呼吸速率,同时用仪器自带的温、湿度探针监测0~10cm土壤温度和0~5cm土壤体积含水量。结果表明:随着降水量的增加,土壤呼吸和土壤湿度呈现显著增加趋势,土壤温度显著降低(P<0.05);7月~10月土壤呼吸速率呈现下降趋势;土壤呼吸与0~10cm土壤温度和0~5cm体积含水量之间存在极显著正相关关系,决定系数分别是0.3117和0.7307(P<0.0001)。结果表明,水分是影响荒漠草原土壤呼吸的关键因子之一。 相似文献
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我国90%以上的草地存在不同程度的退化，修复退化草原是当前“双碳”背景下提升草原碳储量的重要途径，探究不同草地修复措施对土壤碳排放的影响十分重要。因此，本研究在内蒙古四子王旗荒漠草原样地设4个处理：对照(CK)、生物炭基磷肥(CB)、补播(CP)和生物炭基磷肥加补播(CPB)，于2021年生长季(6月-10月)测量土壤呼吸速率，并测量0-20 cm的土壤物理性质(土壤温度和含水量)和土壤化学性质(土壤有机碳和速效磷含量)，同时调查植被地上生物量。结果表明：与对照相比，CP和CPB处理下土壤含水量和土壤呼吸速率分别增加了12%、15%和27%、30%，土壤温度降低了2.5%和4.6%,CB处理提高了土壤化学性质但并未对土壤呼吸产生影响。研究发现，补播和施肥+补播措施能够在短期内促进土壤呼吸。综合植被和土壤的变化情况，生物炭基磷肥对于荒漠草原的修复有促进作用，但施肥和补播措施时，早期要注意控制开沟的规模，尽可能减少对土壤的扰动。 相似文献
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为比较短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原不同放牧强度下不同水分处理对土壤呼吸、根系现存量和根系净生长量的影响,揭示土壤呼吸与地下生物量之间的关系,本研究在内蒙古荒漠草原不同放牧强度试验区进行对比性试验。放牧强度试验采用完全随机区组设计,将50 hm2试验样地分为不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧4个梯度,3次重复。每个放牧强度下设有4个不同水分处理（减水50%、自然降水、增水50%和增水100%）。在不同水分处理小区内,采用开路式土壤碳通量测量系统LI-8100测定土壤呼吸速率,用根钻法测定根系现存量,根袋法测定根系净生长量。结果表明：不同放牧强度对土壤呼吸和群落地下生物量没有产生显著性影响（P>0.05）;土壤呼吸速率随着降水的增多显著增加（P<0.05）;在整个生长季中,土壤呼吸速率呈现先增高后下降的趋势;群落地下生物量在减水50%处理下显著降低（P<0.05）,根系净生长量在增水100%处理下最高,显著高于减水50%处理（P<0.05）;土壤呼吸速率与根系现存量和根系净生长量存在显著的正相关关系（P<0.05）。因此,在干旱的荒漠草原,水分是影响土壤呼吸和群落生长发育的主要因素。 相似文献
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准噶尔盆地荒漠灌丛草地土壤呼吸变化及其对土壤温、湿度的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究利用Li-8100开路式土壤通量测量系统对新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘荒漠灌丛草地生长季土壤呼吸速率进行了观测,分析了该地土壤呼吸特征及其与土壤温、湿度的关系。研究表明各层土壤温、湿度随着季节表现出明显的周期性变化特征,不同深度土壤温、湿度垂直梯度明显。荒漠灌丛草地土壤呼吸白天呈"双峰型"曲线;生长季土壤呼吸速率白天高于夜晚,草地土壤呼吸速率约为裸地的4倍;裸地夜间土壤表现为碳吸收过程。白天土壤呼吸速率与土壤温、湿度呈负相关关系,夜间为正相关关系;生长季白天土壤水分条件对土壤呼吸速率的影响更大,而夜间土壤温、湿度对土壤呼吸过程的影响均小于白天。该研究为明确干旱区碳收支过程提供一定的理论依据。 相似文献
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不同刈割间隔对羊草草甸草原割草地土壤呼吸的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
研究不同刈割方式对呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸特性的影响,以及土壤呼吸速率与局域气候因子的关系。结果表明:不同刈割年限土壤含水量总体变化趋势为1年刈割区2年刈割区3年刈割区对照区,其数值分别为10.12%,9.82%,9.60%,8.73%;天然割草地土壤呼吸速率的日最高值出现在12:00～14:00,不同刈割年限草地土壤呼吸速率,总体变化趋势对照区1年刈割区2年刈割区3年刈割区;近地面的相对湿度、CO2浓度、大气温度均对土壤呼吸速率具有明显影响,而大气压对其没有影响。 相似文献
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不同放牧制度下短花针茅荒漠草原土壤呼吸动态研究 总被引：6，自引：2，他引：4
采用动态密闭气室法(IRGA),对短花针茅荒漠草原土壤呼吸进行野外定位观测,分析了生长季不同放牧制度土壤呼吸速率的日变化、季节变化及其与环境因子的关系。结果表明,1)不同放牧制度下短花针茅荒漠草原土壤呼吸日、季节动态差异不大,日动态受温度影响呈单峰曲线,季节变化主要受到水分因子的影响;2)与自由放牧土壤呼吸日均速率(0.449 7 μmol CO2/m2·s)相比,划区轮牧(0.504 7 μmol CO2/m2·s)在干旱月份较大,围栏禁牧(0.529 5 μmol CO2/m2·s)除生长季初都显著增大,但纵观整个生长季,不同放牧制度下土壤呼吸均值差异不显著;3)土壤呼吸日均速率与气温的相关性大于与土壤温度的相关性,水温复合模型较单因子模型更好地解释土壤呼吸速率的变化;4)划区轮牧和自由放牧较围栏禁牧增大了土壤呼吸的温度敏感性(水分充足时),降低了土壤水分对土壤呼吸的影响。研究表明,不同的放牧方式对土壤呼吸速率及其环境因子效应影响较小,围栏禁牧较自由放牧改变了土壤呼吸日均速率及水热因子效应。 相似文献
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为探讨不同放牧管理模式对青藏高原东缘高寒草甸草原土壤呼吸速率的影响,于2014年5－10月用土壤呼吸测量仪（LI-8100A,LI-COR,Lincoln,USA）对禁牧（NG）、全生长季休牧（RG）、传统夏季休牧（TG）和全年连续放牧（CG）4种不同放牧管理模式高寒草甸草原土壤呼吸速率进行测定,并分析了土壤呼吸速率与其影响因子间的关系。结果表明：1）不同放牧管理模式高寒草甸草原土壤呼吸速率月动态均表现出先增加后降低的变化态势,峰值出现在8月,除 CG 外,8月显著高于其余月份;2）在整个生长季,NG,RG 和 TG 平均土壤呼吸速率显著高于 CG,其中,NG 和 RG 间无显著差异,但均显著高于 TG;3）除 CG 外,NG,RG 和 TG 土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关,Q10值排序为：NG＞RG＞TG＞CG;4）土壤质量含水量对土壤呼吸速率的影响存在一个临界值,30％左右为临界值,在此之前二者呈正相关,此后呈负相关;5）地上、地下生物量均与土壤呼吸速率呈显著正相关。在保障牧民收入稳定的前提下,为实现草地资源的可持续利用与牧草的更新,相对于全年禁牧,全生长季休牧既可充分利用牧草资源,也能有效保护草地系统稳定与生态恢复,是青藏高原高寒草甸草原类草地放牧管理的理想选择。 相似文献
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内蒙古不同草原类型土壤呼吸对放牧强度及水热因子的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤呼吸的测定对于预测不同生态系统碳收支起着关键性作用。本研究利用Li-8100开路式碳通量测定系统,对内蒙古荒漠草原、典型草原和草甸草原生态系统在不同放牧强度(零放牧的对照、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)下土壤呼吸速率进行测定,并分析了土壤呼吸与土壤温度(10 cm处)和空气相对湿度的相关性。结果表明,草地类型、放牧强度及它们的交互作用都对土壤呼吸有显著影响(P<0.05),放牧强度对土壤呼吸的影响主要表现在荒漠草原和典型草原生态系统,对草甸草原没有显著影响。在不同草地生态系统中,随着放牧强度的增加,土壤呼吸速率呈先升高后降低的变化规律。方差结果显示,不同草原类型的土壤10 cm温度和空气相对湿度有极显著性的差异(P<0.001),不同放牧强度对土壤10 cm温度和空气相对湿度无显著性影响。 相似文献
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模拟降水和不同载畜率对荒漠草原生态系统碳交换的影响 《畜牧与饲料科学》2021,42(6):50-55
[目的] 探究不同降水梯度和不同载畜率对生态系统碳交换的影响。[方法] 试验依托内蒙古乌兰察布市四子王旗短花针茅荒漠草原不同载畜率（对照、低载畜率、中载畜率、高载畜率）平台,增设模拟降水试验（减水50%、自然降水、增水50%、增水100%）。在2017年植物生长季,采用Li-6400便携式光合仪和密闭式箱法测定生态系统净碳交换（net ecosystem carbon exchange,NEE）、生态系统呼吸（ecosystem respiration,ER）和生态系统总初级生产力（gross ecosystem productivity,GEP）对不同降水梯度和不同载畜率的响应。[结果] ①降水单因素处理对NEE、ER、GEP均产生极显著（P<0.001）影响。②高载畜率处理的ER显著（P<0.05）低于对照处理。③降水与载畜率的交互作用只对GEP产生显著（P<0.05）影响。相同载畜率处理下,降水量的增加对NEE、ER、GEP均有促进作用;相同降水处理下,对照区的ER、GEP显著（P<0.05）高于高载畜率区。ER、GEP在低载畜率条件下与土壤体积含水量的线性回归模型斜率的绝对值最大。[结论] 随着土壤含水量的增加,NEE、ER、GEP呈显著增加的趋势;随着载畜率的增加,ER显著降低,降水与载畜率的交互作用只对GEP产生显著影响,尽管水分的增加促进生态系统碳交换,但中、高载畜率条件下荒漠草原生态系统碳交换对土壤水分变化的敏感性减少。 相似文献
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以中国北方退化天然草地为研究对象,测定草地刈割耙除处理后土壤温度、含水量和土壤呼吸,探讨土壤温度、含水量和土壤呼吸的变化规律及对刈割耙除的响应,并利用根空斑/根排除法测定了草地根空斑呼吸,为草地的恢复实践提供理论基础。结果表明:刈割耙除处理后草地生长季节土壤温度升高,处理组地表、地下5 cm、地下10 cm、地下15 cm和地下20 cm平均温度达到21.39,18.55,18.29,17.94和17.44℃,高于对照组的19.85,17.20,16.95,16.59和16.43℃,其中地表及地下15 cm温度显著高于对照样地(P＜0.05)。刈割耙除后草地土壤含水量降低,处理组土壤0~10 cm,10~20 cm和20~30 cm含水量分别达到7.33%,8.15%和8.56%,显著低于对照样地的10.33%,10.74%和12.22%(P＜0.05)。刈割耙除使8月中下旬草地土壤呼吸显著降低(P＜0.05),但对生长季其余时间的土壤呼吸无显著影响。对根空斑呼吸的研究表明,试验地土壤中根呼吸和微生物呼吸之比为1∶3。因此,刈割耙除处理能够提高草地土壤温度,降低土壤含水量,但对7月和9月草地土壤呼吸无影响。 相似文献
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荒漠草原生态系统土壤呼吸研究进展 《畜牧与饲料科学》2016,37(6):45-45
荒漠草原生态系统非常脆弱,对环境变化和人类活动干扰敏感,在我国草地碳循环研究中具有非常重要的地位。环境因子和人类活动及其协同作用都会对荒漠草原土壤呼吸作用产生影响,但是关于荒漠草原生态系统土壤呼吸作用研究目前仍相对薄弱。因此,加强在非生长季和不同干扰类型下对土壤呼吸影响的研究,并运用遥感监测技术研究荒漠草原土壤呼吸作用,从整体上把握和认识荒漠草原土壤呼吸作用的规律,对于保护脆弱草原生态、保障草牧业的可持续发展具有极其重要的意义。 相似文献
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放牧是新疆山地草甸重要的利用方式,探明放牧对草地土壤呼吸的影响机制,可为深入了解草地碳汇功能,合理的利用草地提供参考依据。本研究在天山北坡中段山地草甸开展,以长期放牧和围封草地(CK)的土壤为研究对象,采用干筛法将土壤筛分为＜0.25 mm,0.25~1 mm,1~2 mm,2~4 mm粒径的土壤团聚体,并测定了各粒径团聚体的比例、土壤β-葡萄糖苷酶、土壤β-木糖苷酶、土壤N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶活性及其21天的CO2释放量。研究结果表明：放牧显著增加了＜0.25 mm粒径的团聚体比例,降低了＜0.25 mm,1~2 mm土壤团聚体的CO2释放量;＜0.25 mm粒径土壤团聚体CO2释放量均显著高于其他粒径;三种土壤酶活性在＜0.25 mm,1~2 mm粒径的土壤团聚体中与土壤呼吸表现出显著的正相关。综合分析表明,在天山北坡中段山地草甸,放牧会抑制＜0.25 mm,1~2 mm团聚体酶活性,降低土壤呼吸,使得草地整体代谢速率降低。 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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放牧强度对不同草地类型生态系统气体交换影响的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示不同放牧强度下不同草原类型气体交换的变化规律,在8月中旬采用Li-6400 便携式光合仪和密闭式箱法,分别对内蒙古草甸草原、典型草原和荒漠草原不同放牧强度下气体交换进行分析研究。结果表明:不同草原类型之间的生态系统净CO2交换(NEE)、生态系统总呼吸(ER)和生态系统总初级生产力(GEP)均存在显著差异(P<0.05)。草甸草原的NEE和GEP随放牧强度增加呈现降低趋势,ER则呈现上升趋势;典型草原的NEE和GEP随放牧强度增加呈现上升趋势,ER则呈现下降趋势;荒漠草原的NEE和GEP除对照区外,随放牧强度增加呈现上升趋势,而ER呈降低趋势。放牧通过对草原生态系统植物、土壤等产生影响,从而影响生态系统气体交换。 相似文献