绿色植物在大气甲烷循环中的作用   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹广民  林丽  李以康  张法伟  郭小伟  李婧 《草业科学》2010,27(7):141-146

甲烷是引起气候变暖的一种重要温室气体,近年来一些研究发现陆地植物具有排放甲烷的能力,打破了植物仅为连通土壤-大气气体交换通道的原始理念,但由于其发生机理尚无法解释,也引起了人们的质疑。对绿色植物在大气甲烷循环中的作用进行了文献综述,对主要研究结果之间的差异进行了比较,同时就未来绿色植物在大气甲烷循环中的作用进行了阐述,拟为进行植物在地球甲烷循环中的功能及潜力的估测提供理论依据。  相似文献   

三江源退化高寒草甸草毡表层剥蚀过程及发生机理的初步研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

梁东营  林丽  李以康  王溪  曹广民 《草地学报》2010,18(1):31-36

草毡表层是高寒草甸系统分类的诊断层,是高寒草甸稳定性维持的物质基础,而草毡表层剥蚀是三江源区退化高寒草甸的主要表观特征之一。2008年8月,通过对高寒草甸退化状况进行的野外调查发现,退化高寒草甸具有2种不同的剥蚀过程,其发生的动力也不同。其中,位于山间滩地和缓坡地段的高寒草甸,其土壤剥蚀呈现草毡表层极度加厚、老化、死亡、开裂、剥蚀过程,其发生动力是鼠类的挖掘与冻融交替作用,剥蚀发生时地表草皮处于死亡或半死亡状态;而处于陡坡地段退化高寒草甸的剥蚀由于植被的不同,呈现水分对草皮下土壤的潜蚀、倒钩蚀,发生草皮悬空、坍塌,其剥蚀动力为水分冲蚀和重力作用,剥蚀时草毡表层牧草生长良好。放牧压力下高寒草甸草毡表层的加厚是造成其土壤发生剥蚀的主要原因。  相似文献   

高寒草甸不同植被功能群盖度对模拟气候变化的初期响应     

张法伟  李跃清  李英年  李以康  林丽  曹广民  杜明远  王勤学 《草地学报》2010,18(6):768-772,779

为进一步研究高寒生态系统植被群落对气候变化响应方式和适应机理,我们在青藏高原东北祁连山南坡,沿海拔梯度对嵩草(Kobresia bellardii)草甸、灌丛草甸、杂草草甸和稀疏植被4种植被类型进行双向移栽实验,以期获得高寒草甸植被群落较为详尽而真实的响应特征。4个功能群(莎草类、禾本类、豆科类和杂草类)绝对盖度的方差分析结果表明:高寒草甸生态系统植被群落对气候变化较为敏感。莎草类植被盖度与土壤含水量线性负相关,在3600 m处最大。禾本类和豆科类分别与土壤含水量和气温线性正相关,两者在3200 m处最为适宜。海拔与杂草类盖度的二次方程可解释其63%的变异。莎草类与禾本类、豆科类植被盖度存在较弱的补偿作用,而禾本类与豆科类之间具有显著的补充作用。对比80年代的植被盖度,嵩草草甸优势种对模拟降温的响应暗示其稳定性较高。  相似文献   

青藏高原高寒矮嵩草草甸退化演替主成分分析     

林丽  李以康  张法伟  郭小伟  韩道瑞  李婧  曹广民 《中国草地学报》2012,34(1):24-30

选取青藏高原高寒矮嵩草草甸典型退化演替阶段代表样地为研究对象,以空间尺度代替时间尺度的方法,对其植物群落和土壤理化性质(19个指标)进行数量特征分析。结果表明:欧式聚类分析和Fisher’s判别分析可以明确划分高寒矮嵩草草甸退化的4个演替阶段,且Fisher’s判别分析能够明确区分小嵩草草甸的3个重要时期,说明可以此指标组构建高寒矮嵩草草甸退化演替阶段划分的指标体系。主成分分析(PCA)提取出4个特征值大于1的主成分因子,其载荷能力依次为44.8%、28.3%、17.2%和7.2%,对演替过程总变异的解释能力累计达97.6%。草地退化是一个系统内各因子协同变化的过程,且它们具有不同步性,进而导致了原有变量对草地退化演替细微阶段划分的不完全性。说明草地生态系统存在两种作用因子,即敏感因子(其数量特征随草地发生变化而迅速变化)和缓冲因子(对生态系统变化的反应具有一定的滞后性和缓冲性),但这两者如何应对生态系统干扰,其协同及分异特征以及其对草地退化反应的敏感程度还需要深入研究。  相似文献   

青藏高原北缘3种高寒草地的CH4CO2和N2O通量特征的初步研究     

郭小伟  杜岩功  林丽  李以康  张法伟  李茜  刘淑丽  欧阳经政  曹广民 《草业科学》2016,33(1):27-37

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   

不同放牧梯度下高寒小嵩草草甸植被根系和土壤理化特征的变化   总被引：18，自引：9，他引：9  

王长庭  王启兰  景增春  冯秉福  杜岩功  龙瑞军  曹广民 《草业学报》2008,17(5):9-15

以野外样地调查和室内分析法研究了不同放牧梯度下高寒小嵩草草甸的植被根系空间变化和土壤环境因子间的关系.结果表明,放牧干扰不仅改变了高寒小嵩草草甸植被根系分布、根土比例,改变了植物群落的结构和功能,而且使土壤的物理和化学特性发生了明显的改变.随着放牧强度的增加,蕴育土壤根系的基质量逐渐减少,根土比特别是0～10 cm土层的根土比例增加;"载体"量减少导致大部分地下根系由于营养供给水平的降低而死亡,归还土壤中有机质的数量逐渐减少;不同放牧梯度下,植被根系(0～40 cm)的垂直分布、根土比与土壤容重、土壤含水量以及土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量存在一定的相关性;放牧主要通过影响土壤环境及其养分含量来改变草地群落生物量(地上、地下).  相似文献   

高寒草甸土壤异养呼吸对气候变化和氮沉降响应的模拟     

李东  罗旭鹏  曹广民  吴琴  卓玛措  李惠梅  杨永梅  庞炳坤 《草业学报》2015,24(7):1-11

利用研究区植被、土壤和气候观测资料,借助CENTURY模型研究了高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量动态变化。结果表明,1)CENTURY模型较好地反映了高寒草甸土壤异养呼吸季节变化。模拟结果与试验点观测结果相吻合,风匣口和干柴滩2个试验点观测值与模拟值的线性回归方程分别为y=0.7776x+23.796(R²=0.6885, n=31)和y=0.9487x-8.6994(R²=0.6062, n=30)。2)过去46年(1960-2005年)研究区年平均气温趋于暖化,平均线性增温率为 0.35℃/10 a。降水量变化不明显,呈振幅较为稳定的波动变化。同期CENTURY模型模拟的高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量呈波动性缓慢上升的趋势,通量变化范围在479.22~624.89 g C/(m²·a) 之间,平均值为(539.56±34.32) g C/(m²·a),通量增加率为16.5 g C/(m²·10 a)。对模拟结果与气温、降水量之间进行的相关性分析结果显示,土壤异养呼吸CO₂通量与气温呈显著正相关(r=0.70,P<0.05),与降水量相关性不显著。3)氮沉降增加显著促进了高寒草甸土壤异养呼吸CO₂通量。中氮(MN)和高氮(HN)与对照(CK)处理间差异极显著(P<0.01),但中氮(MN)与高氮(HN)处理间差异不显著。说明,长期受低温和土壤有效氮限制的高寒草甸对气候变化响应敏感,高原气候的暖化和氮沉降的增加均能引起土壤异养呼吸作用的小幅上升,但可能由于异养呼吸作用对氮沉降存在着一定的“氮饱和”现象,随着大气氮沉降的倍增,其促进效应降低。  相似文献   

青藏高原高寒草甸退化演替的分区特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

王建兵  张德罡  曹广民  田青 《草业学报》2013,22(2):1-10

2005-2012年,进行了青藏高原高寒草甸主要分布地区草地状况的调查,禾草-矮嵩草群落是青藏高原高寒嵩草草甸的典型地带性植被,对处于不同退化程度的小嵩草群落采取封育或减牧后,均可恢复到禾草-矮嵩草群落,但由于退化程度的不同,恢复所需要的时间具有极大的差异。青海果洛地区高寒草甸多处于以小嵩草群落草毡表层剥蚀和杂类草-黑土型退化草地演替阶段,玉树地区处于矮嵩草群落向小嵩草群落的演替阶段,祁连山区处于禾草-矮嵩草群落,藏北高原则处于矮嵩草群落向小嵩草群落转化期或正常小嵩草群落时期。禾本科、莎草科等可食牧草逐渐减少和杂类草盖度急剧增加的趋势反映了高寒草甸退化演替过程植被变化的基本特征,草地退化造成了土壤容重增加,且表层土壤对放牧的敏感性高于底层,土壤0～10,10～20和20～40 cm容重分别增加了(0.50±0.08) g/m³,(0.16±0.07) g/m³和(0.04±0.03) g/m³。同时,有机质大幅降低,其降低幅度高达19.3%～53.2%,并随着土层的加深,降幅趋于减小。  相似文献   

关于生态功能与管理的生物土壤结皮研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

戴黎聪  柯浔  曹莹芳  张法伟  曹广民  李以康 《草地学报》2018,26(1):22-29

生物土壤结皮（biological soil crusts,BSCs）是由土壤中的低等植物、微生物和和土壤颗粒粘合形成的一种特殊复合体,广泛分布于世界干旱和半干旱地区。研究表明,BSCs主要由藻类、地衣、苔藓等自养生物和细菌、微小真菌等异养生物构成并被誉为生态系统修复工程师,对于沙地和荒漠碳、氮、磷等养分的固定以及土壤酶活性具有重要的意义,同时调节土壤表层的水文过程（降水入渗、地表径流、蒸发等过程）,进而影响地上植被种子萌发、幼苗存活及生长过程。BSCs的分类,一般依据BSCs中的优势物种和演替方向,可将结皮依次分为藻类结皮、地衣结皮及苔藓结皮3类;其形成、发育和结构、功能受人类活动和气候干扰的影响,但关于BSCs的监测和管理研究甚少。本文结合比值植被指数（Simple Ratio Index）和归一化色素指数（Normalized Difference Vegetation Index）方法,旨在对BSCs的形态类群进行科学监测,同时结合BSCs的恢复演替程度,重点阐述不同利用方式和强度下,生物结皮演替及其生态功能对干旱、半干旱生态系统的影响,以期探索可行的管理措施,为认识干旱半干旱区地表过程,促进退化生态系统修复进程奠定基础。  相似文献   

不同退化程度下的高寒草甸主要温室气体通量     

郭小伟  戴黎聪  李以康  张法伟  林丽  李茜  钱大文  樊博  柯浔  舒铠  朋措吉  杜岩功  曹广民 《水土保持研究》2019,(5)

青藏高原高寒草甸对于气候变化和人类活动敏感而脆弱,以高寒草甸4个退化阶段:原生草甸(NM)、轻度退化草甸(LM)、中度退化草甸(MM)和重度退化草甸(HM)为研究对象,利用静态箱法研究了草甸退化对于草地主要温室气体通量的影响。结果表明:不同放牧强度对于草地温室气体通量影响显著,重度退化草甸相比原生草甸CH_4吸收显著增加(p0.05),CO_2排放能力逐渐降低,N_2O排放能力显著增强(p0.05),放牧活动对于高寒草甸的影响首先表现在植被上,而土壤环境的变化相比植被更加迟滞,因此退化年限对于草地温室气体通量至关重要。通过逐步回归分析得知,草甸甲烷通量主要影响因子为土壤紧实度、有机质、植被盖度;二氧化碳通量主要影响因子为全磷、植被盖度、全氮;氧化亚氮通量主要影响因子为有机质、紧实度、死根,高寒草甸退化演替发展到重度退化阶段时释放大量温室气体。  相似文献