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1.
在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站,利用静态密闭箱-气相色谱法,连续两年(2013,2014年)进行了高寒草甸N_2O排放速率及其对降水和气温的响应特征研究。结果表明:高寒草地N_2O年平均排放速率为32.4±3.1μg/(m~2·h),生长季排放速率为41.1±4.3μg/(m2·h),明显高于休眠季的排放速率20.2±3.2μg/(m~2·h);不同采样时期N_2O排放速率具有极显著差异;气温与N_2O的排放速率之间存在显著正相关关系(R=0.52),随着日平均气温增加,高寒草甸土壤N_2O排放速率逐渐提高;降水量与N_2O排放通量之间存在较弱的负相关关系。在未来全球增温的气候情景下,高寒草地土壤N_2O排放量将呈现上升的趋势。 相似文献
2.
试验采用室内培养的方法研究了青藏高原矮嵩草草甸土壤氧化亚氮(N2O)排放通量对土壤温度和湿度的响应过程。结果表明:随培养温度增加,培养初期矮嵩草草甸土壤N2O排放速率逐渐降低(P0.05),最高排放速率为4.75±0.24g/(kg·h),最低排放速率仅为2.92±0.19g/(kg·h);而经过7d培养,高寒草甸土壤N2O排放速率先降低,而且转变为弱汇,而后升高,30℃时最高,为0.67±0.06g/(kg·h),各处理均显著低于短期培养时排放速率(P0.05);随土壤湿度增加,短期培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率先降低随后升高,在土壤湿度为60%时排放速率最高,为(3.62±0.38)g/(kg·h),而在75%时排放速率最低,为(3.38±0.25)g/(kg·h);随着培养时间延长,高寒草甸土壤N2O排放速率逐渐降低,最高排放速率为(0.55±0.32)g/(kg·h);土壤湿度分别为45%和温度为20℃、以及60%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最高;而在土壤湿度为45%和30℃、以及75%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最低,后者呈现吸收现象,吸收速率约为-1.84g/(kg·h)。 相似文献
3.
《中国草地学报》2017,(5)
在青藏高原海北站,选择高寒矮嵩草草甸为研究对象,基于密闭箱-气相色谱法,探索高寒草甸N_2O排放速率对模拟氮沉降、增水及其交互作用的响应特征。结果表明:氮沉降、氮沉降和增水交互作用可以极显著增加高寒草地土壤N_2O排放速率(P0.01),其分别增加了145.9%和193.5%。降水处理同样增加草地土壤N_2O排放速率,但增加幅度仅为27.2%,未达到显著水平。高寒草地土壤N_2O排放速率呈现较大的季节异质性,最高值出现于6月份,为197.0±8.8μg/m~2·h(交互作用处理样方);最低值出现于生长季末期对照样方,约为3.1±0.23μg/m~2·h。 相似文献
4.
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
5.
受地形和气候的影响,高寒草地土壤经历着频繁的土壤水分波动过程,为探索土壤水分波动对青藏高原高寒草甸生态系统CO_2和N_2O排放的影响,采用原状土柱模拟土壤由高含水量(60 cm3·cm-3)到低含水量(30 cm3·cm-3)再到高含水量(60 cm3·cm-3)的波动过程,各阶段持续时间相应为38、57和46 d,并以恒定含水量(60 cm3·cm-3)为对照,研究了高寒草甸生态系统CO_2和N_2O的释放量及其与土壤温湿度、土壤铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和可溶性有机碳(DOC)的关系。结果表明,土壤水分波动增加了高寒草甸生态系统CO_2排放通量。在土壤水分波动过程中,CO_2排放通量与土壤温度呈正指数关系;在开始的高含水量阶段,CO_2排放与DOC含量有显著正相关关系(P0.05),但在低含水量阶段,相关性不明显(P0.05);土壤水分波动显著降低了N_2O的排放(P0.05)。恒湿对照的N_2O通量与其土壤NH4+-N含量呈极显著负相关关系(P0.01),土壤水分波动处理的N_2O通量与土壤NH4+-N和NO3--N含量相关性均不显著(P0.05)。 相似文献
6.
高寒草地温室气体排放研究已成为高寒草地与气候变化关系的重要议题之一,但目前的研究多集中于单种类型草地的温室气体通量研究,缺乏多种草地类型间的比较。本研究于2009年以高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛为研究对象,利用静态箱法研究3种草地的CH_4、CO_2和N_2O通量特征。结果显示,天然高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛是大气CH_4的汇,大气CO_2和N_2O的源,其CH4通量分别为-21.4、-28.1和-41.1μg·m~(-2)·h~(-1);CO_2通量分别为360.6、447.9和475.1 mg·m-2·h-1;N_2O通量分别为34.2、51.6和50.6μg·m~(-2)·h~(-1)。生长季的高寒草地CH_4吸收占全年的42.4%~45.6%,生长季的CO_2和N_2O排放量分别占全年的64.1%~67.8%和37.9%~66.7%。土壤5 cm温度与CH_4、CO_2、N_2O通量分别呈负相关、正相关和正相关关系,除高寒草甸CH_4通量外土壤5 cm与其他草地温室气体通量均达到显著水平(P0.01);土壤湿度与草地CH_4和CO_2通量呈正相关,与N_2O通量呈负相关,但仅与高寒草地CH_4和CO_2相关性达到显著水平(P0.01)。土壤呼吸温度敏感性大小(Q10)值显示,CO_2通量较CH_4和N_2O通量对温度更为敏感。将3种草地的CH_4、N_2O通量值换算为等量CO_2后发现草地温室气体通量造成的温室效应表现为高寒灌丛栽培草地高寒草甸。 相似文献
7.
在青藏高原地区开展模拟增温试验和模拟氮沉降试验,在高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和栽培草地4类草地上各设置7组处理:对照[CK,0kg·(hm~2·a)~(-1)]、低氮Ⅰ[N_Ⅰ,8kg·(hm~2·a)~(-1)]、低氮Ⅱ[N_Ⅱ,24kg·(hm~2·a)~(-1)]、中氮[N_Ⅲ,40kg·(hm~2·a)~(-1)]、高氮Ⅰ[N_Ⅳ,56kg·(hm~2·a)~(-1)]、高氮Ⅱ[N_Ⅴ,72kg·(hm~2·a)~(-1)]、增温[W,0kg·(hm~2·a)~(-1)]、增温增氮耦合[W-N_Ⅰ,8kg·(hm~2·a)~(-1)],采用Li-6400光合仪,对各类草地优势植物的净光合速率进行实测分析。结果表明,1)随氮沉降和增温的加剧,高寒草甸中白花枝子花(Dracocephalum heterophyllum)和针茅(Stipa capillata)的净光合速率先增加后减少,高氮沉降条件下,猪毛蒿(Artemisia scoparia)、女娄菜(Silene aprica)等植物的净光合速率显著增加;2)高寒草原中披针叶黄华(Thermopsis lanceolate)、马蔺(Iris lactea var.chinensis)等植物的净光合速率随氮沉降而增加,矮生嵩草(Kobresia humilis)、平车前(Plantago depressa)等植物的净光合速率减少;3)栽培草地中披针叶黄华、冷地早熟禾(Poa crymophila)等植物的净光合速率随氮沉降量的增加呈现先下降后增加的趋势;4)在增温条件下,盐渍化草原中的华扁穗草(Blysmus sinocompressus)的净光合速率减少,高寒荒漠中垫状驼绒藜(Ceratoides compacta)净光合速率显著增加,高寒荒漠与盐渍化草原过渡带中赖草(Leymus secalinus)的净光合速率增加。 相似文献
8.
气候变化改变了青藏高原降水和温度，并影响非生长季土壤冻融格局。本研究采用冻融模拟试验，探究了祁连山岛状冻土区高寒草甸活动层(0～20 cm)土壤在长期昼夜冻融交替(149次)过程中土壤氮库对融化温度(5℃,10℃,20℃)和含水量(15%,30%,45%)的响应。结果表明：昼夜冻融过程中土壤有效氮大量释放期长达50天，以溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen, DON)、铵态氮(NH+4)累积为主。微生物量氮(Microbial biomass nitrogen, MBN)通过氮固持增加，发挥土壤有效氮“缓存库”作用；土壤含水量增加有利于冻融过程中DON和MBN积累，但含水量对NH+4累积存在阈值效应；融化温度对水分饱和土壤氮组分含量影响差异不显著，而干燥和湿度适中土壤DON,NH+4及硝态氮净累积量对低温融化响应较高温条件更敏感。气候变化驱动下冻融过程中温度和水分耦合效应对冻土区氮转化影响机制值得深入探讨。 相似文献
9.
《黑龙江畜牧兽医》2014,(19)
为了探讨退化对高寒草甸土壤呼吸的影响及不同退化程度高寒草甸土壤呼吸基本特征,在具有典型高寒草甸退化特征的样地采用动态密闭气室分析法测定了不同退化程度高寒草甸土壤呼吸速率。结果表明:不同退化程度高寒草甸间土壤CO2释放速率差异极显著(P0.01),变化范围为4.42~7.67 g/(m2·d)。说明随着高寒草甸退化程度的加剧,土壤CO2释放速率呈下降趋势。不同退化程度高寒草甸土壤CO2释放速率呈明显的日变化特征,土壤CO2释放速率在14:00最高,在凌晨4:00最低,土壤CO2释放速率白天大于夜晚。不同退化程度下土壤CO2释放速率在一天中各时刻均表现为未退化轻度退化中度退化重度退化极度退化,土壤CO2释放速率日动态与5 cm土壤温度的日动态趋势一致;土壤温度和土壤湿度是影响高寒草甸土壤呼吸速率的重要因子,土壤呼吸双因素关系模型中b值变化范围为0.112~0.168,c值变化范围为1.166~3.119,拟合模型R2值变化为0.832~0.907,且呈极度退化重度退化中度退化轻度退化未退化的变化趋势,不同退化程度高寒草甸Q10值变化范围为2.775~3.424。 相似文献
10.
温湿度对不同管理方式高寒草甸土壤氮矿化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
对那曲地区高寒草甸禁牧样地与放牧样地的土壤进行取样,并在室内培养,设置了5个温度梯度(5、10、15、20、25℃)和2个湿度梯度(40%、60%土壤饱和含水量),培养41 d,期间取样3次测定土壤无机氮及其他养分含量指标。那曲高寒草甸土壤无机氮的主要组成为硝态氮,硝态氮占无机氮的比例在不同培养阶段分别为80.2%,94.5%和95.9%;两种管理方式下土壤氮矿化量与温度均呈显著正相关,禁牧条件下与湿度呈较弱正相关,放牧条件下与湿度呈显著负相关。随着培养时间的变化,土壤氮矿化量与温度的相关性均增强,与湿度相关性减弱。土壤净氮矿化速率与温度均呈显著正相关,25℃时均值为1.91 mg/(kg·d),分别比20、15、10、5℃时高70.7%、174.3%、168.6%、308.3%;土壤净氮矿化速率与湿度的相关性较弱。温度与湿度在禁牧条件培养前期对土壤净氮矿化速率有显著交互作用,此条件下的最适温湿度响应模型为N=-14.905-0.011T+62.247M+0.005T2-60.02M2-0.145TM。 相似文献
11.
尕海湿地CH4、CO2和N2O通量特征初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
2011年7月-2012年7月,采用静态箱-气相色谱法同步研究了尕海4种典型湿地类型的CH4、CO2和N2O通量及其与温度因子的关系,并估算了其全球变暖潜势值(GWP)。结果表明,尕海湿地的CH4、CO2和N2O通量具有明显的空间变化特征,CH4、CO2和N2O通量最小值分别为亚高山草甸(-0.014±0.126) mg/(m2·h),沼泽湿地(137.17±284.51) mg/(m2·h)和高山湿地(-0.008±0.022) mg/(m2·h),而最大值分别为沼泽湿地(0.498±0.682) mg/(m2·h),高山湿地(497.81±473.09) mg/(m2·h)和草本泥炭地(0.094±0.117) mg/(m2·h);同时CH4、CO2通量有明显的时间变化特征,通量最大值分别出现在2011年的7-10月和2012年的5-7月,而后降低并维持相对稳定的变化趋势;5 cm地温、气温、地表温度及箱内温度与4种类型湿地CO2通量呈极显著正相关关系(P<0.01),与高山湿地CH4通量均存在显著正相关关系(P<0.05),与其他3种湿地类型CH4通量的相关性均较差,但与4种湿地类型N2O通量无显著相关性;尕海草本泥炭地、沼泽湿地、高山湿地和亚高山草甸4种类型湿地的温室效应贡献潜力依次为35.311,13.520,34.816和30.236 t CO2/(hm2 ·a), 沼泽湿地能够显著降低温室效应。 相似文献
12.
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
13.
青藏高原高寒草甸生态系统CO2交换量的"转折气温" 总被引：2，自引：1，他引：1
为了理解青藏高原高寒草地生态系统的碳动态变化和环境因子对其的调控关系,分析2年(2002和2003年)的涡度相关数据.结果表明,高寒草地生态系统是"碳汇",2年分别从大气吸收了286.74和284.94 g CO2.相关分析表明,高寒草甸生态系统CO2交换量与日平均气温有十分明显的相关性,而与光量子通量密度和土壤含水量没有明显的相关性."转折气温",是生态系统光合通化增长速率开始大于生态系统的呼吸增长速率时的气温.通过线性指数模型,发现高寒草甸生态系统的"转折气温"是2.47 ℃.在降雨和光量子通量密度基本不变,生态系统比较稳定的条件下,如果增温效应发生在气温大于2.47 ℃,高寒草甸生态系统的"碳汇"功能将得以加强,反之,发生在气温小于2.47℃,"碳汇"功能将被削弱乃至转变为"碳源". 相似文献
14.
增温和氮添加对长江源区高寒沼泽草甸生态系统呼吸的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究高寒湿地生态系统对气候变化的响应,本研究对模拟增温（2.64℃）、氮添加（40 kg N·ha-2·yr-1）及其交互处理下的高寒沼泽草甸生态系统呼吸进行了2个生长季的监测。结果表明：增温显著提高了高寒沼泽草甸生态系统呼吸（约25%）,而氮添加对高寒沼泽草甸生态系统呼吸无显著影响;增温降低了高寒沼泽草甸生态系统呼吸对土壤温度变化的敏感性。在相对温暖的2015年生长季,增温和氮添加对生态系统呼吸起到协同促进作用。分析发现高寒沼泽草甸生态系统呼吸主要受表层土壤温度、植物生物量和土壤可溶性有机碳的影响;增温显著提高了植物地上和地下生物量,增强了自养呼吸,是增温提高生态系统呼吸的主要原因。本研究结果表明相比于大气氮沉降增加,高寒沼泽草甸生态系统呼吸对气候变暖的响应更加敏感。 相似文献
15.
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
16.
高寒草甸是广布于青藏高原的主要植被类型,是青藏高原大气与地面之间生物地球化学循环的重要构成部分,在区域碳平衡中起着极为重要的作用。本研究首先系统回顾了青藏高原高寒草甸生态系统CO2通量日、季、年等不同时间尺度的变化特征,以及温度、光合有效辐射、降水等主要环境因子对高寒草甸生态系统CO2通量的影响;其次比较了青藏高原3种典型高寒草甸生态系统类型源汇效应和Q10值;最后针对青藏高原高寒草甸生态系统CO2通量研究现状,分析了当前存在的一些不确定性,展望了未来工作的重点。 相似文献
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青藏高原高寒湿地温室气体释放对水位变化的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探究水位变化对青藏高原高寒湿地温室气体释放的影响,以高原东部若尔盖典型高寒湿地为研究对象,采用“中型实验生态系”的技术手段,研究了两种不同水位情形 [稳定水位(SW,0 cm)和波动水位(DW,从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm)] 对高寒湿地二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)三种温室气体释放的影响。结果表明,1)高寒湿地水位变化对土壤(0~10 cm)可溶性有机碳(DOC)没有显著影响;水位从0 cm下降到45 cm,再复原到0 cm,对铵态氮(NH 4 + O 3 -
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为研究青藏高原高寒湿地旱化对碳通量的影响,探讨高寒湿地旱化碳通量变化规律,本研究于7-8月生长高峰期以高寒湿地、沼泽化草甸和高寒草甸为研究对象,利用TARGAS-1静态箱法,比较高寒湿地不同退化阶段碳交换的动态差异。结果表明：与高寒湿地相比,沼泽化草甸与高寒草甸植被群落光合速率、生态系统呼吸速率、净生态系统碳交换显著提高（P<0.05）;不同退化阶段土壤温湿度及植被群落生物量存在显著差异（P<0.05）,土壤电导率差异不显著;相比于土壤湿度和土壤电导率,土壤温度对CO2交换的影响更大,其与净生态系统碳交换呈显著负相关（P<0.05）,高寒草甸的碳交换对土壤温度的敏感性要大于高寒湿地和沼泽化草甸的碳交换对土壤温度的敏感性;在植物生长高峰期,高寒湿地旱化过程土壤温度显著上升,土壤湿度和植物群落生物量显著下降,导致其碳汇功能呈下降趋势。 相似文献