山西典型天然草地碳分布特征及碳储量估算

通过对山西4种主要草地类型暖性草丛草地、暖性灌草丛草地、温性草原、山地草甸草原的地上现存生物量、凋落物、半分解层、根系和土壤有机碳密度的调查和测定,本研究估算山西天然草地生态系统的碳储量,旨在揭示山西不同类型天然草地固碳能力。结果表明:4种类型草地的植被碳密度、土壤有机碳密度、生态系统有机碳密度的大小顺序相同均为:暖性灌草丛草地山地草甸草原暖性草丛草地温性草原;山西草地植被平均碳密度为1759.07g·m~(-2),占整个草地生态系统的21.81%;土壤平均有机碳密度为6307.22g·m~(-2),占整个草地生态系统的78.19%;经估算,山西的草地面积为4.55×10~6 hm~2,草地总碳储量约为364.40Tg。     

山西4类主要天然草地的生物量空间分布特征

通过对山西省暖性草丛类、暖性灌草丛类、温性草原类、温性山地草甸类4类主要天然草地的70个大样地进行调查,测定草地地上、地下生物量,分析4个海拔梯度,6个纬度梯度和5个经度梯度的生物量变化规律,旨在掌握山西天然草地生物量的空间分布特征,为充分了解山西草地生态系统及合理利用奠定基础。结果表明,山西省主要类型天然草地生物量随海拔的升高呈现出先升高后降低的趋势,海拔1 200-1 600 m的地下生物量和总生物量最高,分别为1 412.86和2 037.87g·m~(-2);而地上活体生物量和凋落物生物量则是在800m的海拔处最高,分别为301.5和105.97g·m~(-2)。随纬度从南向北地下生物量和总生物量呈先增加后降低的趋势,且南边略高于北边(P0.05)。随经度从西向东地下生物量和总生物量呈先增加后降低再增加的趋势。不同草地类型地上生物量存在较大差异,暖性草丛类草地的地上活体生物量显著高于其余3类草地类型(P0.05)。暖性草丛类和温性山地草甸类草地的凋落物生物量显著高于暖性灌草丛类和温性草原类草地(P0.05)。     

河北省草地资源分布及植被特征动态

根据河北省2005-2007年草地地面调查,结合1979-1984年河北省草地调查资料,确定了河北省草地类型、面积、分布及物种组成特征,并对河北省草地盖度、高度和产草量年际变化动态进行了监测研究。结果表明,1)草地类型、面积及分布:河北省有温性草甸草原、温性草原、暖性灌草丛、暖性草丛、山地草甸草原、低地草甸、沼泽草地等7个草地类型;草地分布分为坝上高原区、山地丘陵区草地及滨海平原区;2)草地产量(干草):暖性灌草丛(5 133.35 kg/hm²)＞暖性草丛(4 182.22 kg/hm²)＞山地草甸(坝上高原区)(3 268.35 kg/hm²)＞温性草甸草原(2 665.94 kg/hm²)＞山地草甸(山地丘陵区)(2 111.55 kg/hm²)＞低地草甸(1 872.44 kg/hm²)＞温性草原(1 103.29 kg/hm²),暖性灌草丛产量最高,温性草原产量最低。3)草地植被盖度:山地草甸(坝上高原区)(93.97%)＞山地草甸(山地丘陵区)(82.60%)＞低地草甸(82.26%)＞暖性灌草丛(79.70%)＞暖性草丛(76.91%)＞温性草甸草原(71.59%)＞温性草原(57.63%),山地草甸的植被盖度最大,温性草原的植被盖度最小。4)草地植被高度:暖性草丛(49.25 cm)＞暖性灌草丛(34.18 cm)＞山地草甸(坝上高原区)(28.88 cm)＞温性草甸(26.22 cm)＞山地草甸(山地丘陵区)(21.98 cm)＞温性草原(19.77 cm)＞低地草甸(18.77 cm),暖性草丛草地植被高度最高,低地草甸草地植被高度最低。5)草地植被动态:2006年草地植被基本以正向波动为主,2005和2007年基本以负向波动为主,其中2007年植被负向波动率大于2005年植被负向波动率。按草地类型,暖性草丛类草地年际波动幅度最大,温性草原草地次之,温性草甸草地的年际波动幅度最小,其他类草地年际波动幅度介于暖性草丛类草地、温性草原类草地与低地草甸类草地之间。     

辽宁省西部低山丘陵区草地类型分布及植物区系特征

辽宁省地处东北地区南部，横跨暖温带和中温带，植物区系复杂多样。为了掌握草地类型分布及其植物区系特征，本研究基于气象数据和野外植物调查数据，对辽西低山丘陵区草地类型进行划分，并分析其植物区系特征。结果表明：辽宁省伊万诺夫湿润度在0.3~1.2之间，辽西低山丘陵区属于半干旱区；温性草原类共出现436种植物，暖性灌草丛类共出现298种。根据优势种特征将温性草原类划分为3个草地型，暖性灌草丛类划分为4个草地型。温带分布型属在温性草原类和暖性灌草丛类中分别占59.40%和60.50%，远高于热带分布型的22.00%和20.20%，植物区系具明显的温带性质，暖性灌草丛类中广泛分布着黄背草（Themeda triandra）、白羊草（Bothriochloa ischaemum）等热带分布型的喜暖性植物，成为草本层的优势种。温性草原类的植物区系丰富度指数为5.512，高于暖性灌草丛类的4.980，温带分布型和热带分布型的相互渗透特征明显。     

黄土高原中部草地土壤有机碳密度特征及碳储量

对黄土高原水平方向的4种主要草地类型(森林草原、典型草原、高寒草甸草原、荒漠草原),分析其土壤有机碳含量、有机碳密度及其碳储量,以期揭示黄土高原中部不同草地类型土壤有机碳分布特征,初步估算黄土高原中部天然草地土壤有机碳储量。结果表明:各草地类型土壤有机碳含量和土壤碳密度均随深度增加而减少,但类型不同其减少程度不同。高寒草甸草原的土壤有机碳含量减少幅度最大,荒漠草原减幅最小;4种类型草地的土壤有机碳密度排序为:高寒草甸草原>典型草原>森林草原>荒漠草原,对于整个土层而言,草地类型间的土壤有机碳密度变异程度不同,典型草原变异系数最大,高寒草甸草原最小;在水平方向上,黄土高原中部有机碳密度分布很不均匀。黄土高原中部天然草地总面积2.02×10⁷hm²,其1 m深度土壤碳储量为1.06 Pg C。     

不同草地利用方式对暖性(灌)草丛类草地固碳能力的影响

利用方式差异对草地生态系统碳循环影响不同,评价不同利用方式下各类型草地生态系统固碳能力有助于制定相应生态管理策略,对减缓草地温室气体排放具有现实意义。采用野外调查和室内试验相结合的方法,对河南不同利用方式下(围封未利用、零散放牧+割草、季节性放牧和全年放牧)两种典型草地(暖性草丛和暖性灌草丛)固碳能力进行研究。结果表明,暖性草丛植被生物量在不同利用方式上表现为围封未利用>零散放牧+割草>季节性放牧>全年放牧,但差异不显著(P>0.05);而暖性灌草丛植被生物量在零散放牧+割草条件下显著大于围封未利用和全年放牧方式(P<0.05)。在围封未利用条件下,暖性草丛植被生物量显著大于暖性灌草丛(P<0.05)。两种草地地上碳密度和根系碳密度在不同利用方式下差异均不显著(P>0.05)。从植被碳密度来看,暖性草丛在不同利用方式下表现为围封未利用>零散放牧+割草>全年放牧>季节性放牧,暖性灌草丛为零散放牧+割草>围封未利用>季节性放牧>全年放牧。季节性放牧条件下暖性草丛土壤碳密度(13369.07 g C·m^-2)显著大于围封未利用方式(2544.25 g C·m^-2)(P<0.05);暖性灌草丛土壤碳密度在不同利用方式下表现为零散放牧+割草>围封未利用>季节性放牧>全年放牧,但差异不显著(P>0.05)。不论在何种利用方式下,两种类型草地的植被碳密度均主要由根系所贡献,分别达到87.42%与81.52%;而生态系统碳密度均主要由土壤所贡献,分别达到91.72%与84.98%。双因素方差分析表明,土壤碳密度是决定河南两种类型草地固碳能力的根本因素,而与利用方式无关。本研究可为河南草地资源合理利用提供科学依据,为精确评估河南草地固碳能力提供数据支撑。     

宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征

为探寻宁夏典型温性天然草地土壤有机碳及活性组分变异及储量特征,以宁夏4种典型的天然草地(温性草甸草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原)为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对宁夏全区49个固定监测点,土壤有机碳及其活性有机碳组分(易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳)进行采样和室内分析。结果表明:1)宁夏草甸草原、温性草原、草原化荒漠和荒漠草原4种天然草地,0～40 cm土层深度土壤有机碳含量分别为34. 23、12. 84、5. 76和3. 82 g·kg~(-1);单位面积土壤有机碳储量分别为:13. 43、5. 75、2. 58和2. 29 kg·m~(-2),且均表现为:草甸草原温性草原草原化荒漠荒漠草原。2)4种典型天然草地土样易氧化有机碳含量为0. 75～7. 43 g·kg~(-1),土壤微生物生物量碳含量为102. 52～554. 77 mg·kg~(-1),土壤水溶性有机碳含量为69. 66～89. 61 mg·kg~(-1),均表现为:草甸草原温性草原草原化荒漠荒漠草原。4种草地类型土壤易氧化有机碳储量分别为2. 56、1. 44、0. 62和0. 48 kg·m~(-2);土壤微生物生物量碳储量分别为:218. 31、170. 50、81. 99和68. 26g·m~(-2),均为草甸草原显著高于其他3种草地类型(P0. 05);水溶性有机碳储量分别为34. 36、35. 21、37. 22和43. 14 g·m~(-2),表现为荒漠草原显著大于其他3种草地类型(P0. 05)。3)4种典型天然草地易氧化有机碳分配比为18. 42%～29. 72%,温性草原最高;微生物生物量碳分配比为1. 54%～3. 83%,草甸草原最低;水溶性有机碳分配比为0. 23%～2. 01%,表现为:荒漠草原草原化荒漠温性草原草甸草原,且均存在显著性差异(P0. 05)。4)土壤有机碳储量与土壤易氧化有机碳储量、微生物生物量碳储量、全氮、全磷和全钾含量呈显著(P0. 05)或极显著(P0. 01)正相关关系;与土壤水溶性有机碳储量、土壤容重及pH值呈显著(P0. 05)或极显著(P0. 01)的负相关关系。因此可见,宁夏荒漠草原土壤有机碳稳定性最差,温性草原土壤有机碳活性大,土壤有机碳碳库的生物可利用性最高,宁夏温性天然草地土壤有机碳储量大,不应被低估。     

河北省草地产量动态监测

根据河北省2005-2007年草地地面调查,基于110个样地、990个样方的调查数据,对河北省草地产草量进行了监测估算,结果表明,1)2005-2007年河北省鲜草年均产量为62 254 697.81 t,平均单产为13 134.57 kg/hm²;干草年均产量为19 438 911.94 t,平均单产为4 101.24 kg/hm²。2)2005-2007年各类草地干草平均单产:暖性灌草丛(5 133.35 kg/hm²)＞暖性草丛(4 182.22 kg/hm²)＞沼泽草地(3 376.13 kg/hm²)＞山地草甸(坝上高原区,3 268.35 kg/hm²)＞温性草甸草原(2 665.94 kg/hm²)＞山地草甸(山地丘陵区,2 111.55 kg/hm²)＞低地草甸(1 872.44 kg/hm²)＞温性草原(1 103.29 kg/hm²)。暖性灌草丛草地、暖性草丛草地、山地草甸草地干草产量分别占全省草地产量的56.04%,20.85%和18.13%,是河北省草地产量主体。3)2005-2007河北各地市草地干草单产:沧州7 134.40 kg/hm²＞保定6 981.15 kg/hm²＞承德4 850.26 kg/hm²＞石家庄4 677.78 kg/hm²＞邯郸2 802.83 kg/hm²＞张家口2 519.58 kg/hm²＞邢台2 436.47 kg/hm²＞秦皇岛2 227.55 kg/hm²＞唐山1 984.14 kg/hm²。承德、张家口、保定3地市草地干草产量占全省草地干草产量的84.44%,其他6地市草地干草产量占全省干草产量的15.56%。4)2005-2007年河北省草地干草年均单产与1979-1984年草地年均干草单产相比,干草单产下降36.49%,明显减产,草地干草产量平均每年下降1.46%。山地草甸、温性草原、沼泽草地、低地草甸、温性草甸草原等草地类的草地干草单产降幅属于严重减产,暖性灌丛草、暖性草丛草地类的草地干草单产降幅为明显减产。减产的草地面积占全省草地面积的91.96%,其中,严重减产的草地面积占全省草地面积的31.92%,另有8.04%的草地产量基本持平。     

青海省不同高寒草地土壤主要养分及可溶性有机碳特性研究

为探索不同高寒草地类型中土壤有机碳、养分和可溶性有机碳的含量差异以及可溶性有机碳分布特征,以青海省4个高寒草地类型土壤0~10 cm和10~20 cm土层为研究对象,分析了土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、可溶性有机碳含量,以及可溶性有机碳芳香性指数和腐殖化指数,并进一步探讨了可溶性有机碳含量与土壤有机碳、各养分含量之间的相关性。结果表明,不同高寒草地类型各土层土壤中全氮、有机碳、可溶性有机碳含量由高到低的顺序依次为:高寒草甸类>高寒草甸草原类>高寒草原类>高寒荒漠类,且不同类型之间差异显著(P<0.05)。随着土层的加深,土壤全氮、有机碳含量有降低趋势。不同类型高寒草地各土层土壤中可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数表现出与此相同的变化趋势。不同高寒草地各土层中可溶性有机碳与土壤全氮、有机碳含量之间均呈现出显著正相关关系(P<0.05)。综上所述,高寒草甸和高寒草甸草原土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳含量较高,结构复杂。可溶性有机碳的芳香性指数和腐殖化指数在一定程度上能够反映土壤养分状况。     

不同干扰方式下温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及其储量研究

为阐明不同干扰方式对呼伦贝尔温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及储量分布的影响,本研究于2021年8月末在多年围封、刈割和放牧草地进行样品采集与分析测试。结果表明：地上生物量和凋落物生物量均以围封草地最高,放牧草地最低;3种干扰方式下,土壤容重均随土层深度的增加而增大,土壤含水率均随土层深度的增加而减小,在相同土层,放牧干扰下土壤容重最大,土壤含水率最低;3种干扰方式下,土壤碳氮磷含量均随土层深度的增加而降低,放牧干扰草地中三者含量最低;围封和刈割干扰草地土壤C/N高于放牧干扰草地,而C/P和N/P均以放牧干扰草地最高;放牧干扰草地碳氮磷储量在0~30cm土层的分布占比最高,呈现表层聚集;干扰方式和土层深度及其交互作用均能显著影响土壤理化性质及计量特征。综上,适度干扰更有利于温性草甸草原的可持续发展。     

青藏高原东部不同草地类型土壤养分的分布规律

调查分析了青藏高原东部高寒草甸、高寒灌丛草甸、亚高寒草甸、沼泽化草甸、荒漠化草原、林间草地、盐渍化沼泽土壤碳氮磷含量垂直分布特征。结果表明,7种草地类型中,土壤有机碳含量大体随着土层的深入而降低,0~15 cm土层土壤有机碳的累积量从高到低依次为林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草甸(P<0.05);随土层深度变化土壤全氮含量与有机碳相似,0～15 cm全氮累积量从高到低依次为沼泽化草甸>林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>荒漠化草原>亚高寒草甸(P<0.05);荒漠化草原、林间草地和土壤全磷含量随土层深度无明显规律性,0～15 cm土层全磷累积量由高到低依次为高寒灌丛草甸>沼泽化草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草原>林间草地(P<0.05);随土层深度的增加不同草地类型养分含量顺序不同。除沼泽化草甸,不同草地类型下土壤有机碳与全氮呈显著正相关。     

宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征

为探寻宁夏典型温性天然草地土壤有机碳及活性组分变异及储量特征,以宁夏4种典型的天然草地(温性草甸草原、温性草原、温性草原化荒漠和温性荒漠草原)为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对宁夏全区49个固定监测点,土壤有机碳及其活性有机碳组分(易氧化有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳)进行采样和室内分析.结果表明...     

山西暖性草地碳密度分布特征及其区域差异

山西省草地是我国草地碳储量精确估测中不可忽视的部分。为探究山西省暖性草地生态系统碳密度的区域差异,本研究调查和测定了该省2个气候区（晋东南半湿润区,晋西北半干旱区）暖性草地群落特征和生态系统碳密度。结果表明：不同气候区的环境差异影响了草地植物物种多样性、生物量积累和土壤碳输入,造成2个气候区碳密度分异的主要环境因子为降水量和土壤有机碳含量;晋西北平均植物多样性指数略高于晋东南;晋西北和晋东南平均地上生物量分别为384.28 g·m^-2,522.83 g·m^-2,平均地下生物量分别为1 411.02 g·m^-2,1 643.81 g·m^-2,晋西北均低于晋东南;平均生态系统碳密度分别为7 911.48 g·m^-2,9 080.43 g·m^-2;其中植被地上部分、根系和土壤碳密度占比分别为1.4%~2.1%,12.3%~24.7%,73.6%~85.9%;晋东南地区暖性灌草丛类草地生态系统碳密度最大,为10 102.23 g·m^-2。     

封育对不同草地类型土壤细菌群落特征的影响

为探究不同类型草地土壤细菌群落结构及多样性对封育的响应规律,本研究以新疆山地草甸和温性草原草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析方法并结合高通量测序技术,对封育区(10 a)和放牧区的退化草地土壤细菌群落结构及其多样性进行测定分析。结果表明：封育后山地草甸和温性草原草地0~10 cm土层变形菌门相对丰度均显著增加(除山地草甸草地5~10 cm土层)(P<0.05);且封育后山地草甸草地细菌Chao 1指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈极显著升高(P<0.01);冗余分析表明,山地草甸草地细菌群落组成的主要驱动因子为pH、土壤容重,但温性草原草地为电导率和植物盖度。总之,封育对不同草地类型土壤细菌群落多样性的影响存在较大差异,且山地草甸草地土壤细菌较温性草原对封育的响应更显著。因此,在对退化草地实施封育措施进行生态恢复时,应着重考虑不同草地类型对封育响应的差异。     

青海省海北州不同草地利用方式土壤基本理化性状研究

为探索土地利用方式变化对土壤理化性状的影响,以青藏高原青海省海北州原生矮嵩草(Kobresia humil)草甸、原生灌丛草甸、退化矮嵩草草甸、退化灌丛草草甸、人工草地、农田地为研究对象,对各利用方式下土壤的基本理化性状进行研究。结果表明:退化导致0~10 cm土层土壤容重增大,而对下层土壤容重没有明显影响,2种退化草地0~10 cm土层的土壤容重均大于10~20 cm土层,其中退化灌丛草甸与原生灌丛草甸之间差异显著(P<0.05),人工种植也导致表层土壤容重有升高的趋势,人工种草和开垦均导致0~20 cm土层土壤容重的变异消失。草地退化和开垦均导致土壤有机碳和全氮含量降低,草地退化还导致土壤全磷含量降低,但开垦为农田后对土壤全磷的影响不大;草地退化和开垦也导致土壤有机碳、全氮、全磷含量沿土壤深度的变异消失。草地退化后表层土壤的有机碳、全氮和全磷含量明显降低,而退化对10~20 cm土层的有机碳含量影响不大。草地退化、开垦和农用均导致土壤表层速效氮的损失,草地开垦和农用的损失尤为剧烈;不同利用方式对土壤速效磷的影响较为复杂,未表现出一致的规律性。     

内蒙古典型草原表层土壤有机碳储量差异及影响因素

在内蒙古锡林河流域典型草原设置119个样地,确定群系序列,应用单因素方差分析法和最小差异法来对比分析不同群系0～30cm土壤有机碳储量的差异,并分析了表层土壤有机碳储量和植被群系类型、物种多样性、功能多样性、群落权重均值、地上生物量的关系。结果显示:(1)通过Canoco 5.0软件对119个样方进行PCA排序,结果确定出5个群系:羊草、大针茅、克氏针茅、苔草+委陵菜、冷蒿+冰草群系;(2)5个群系表层土壤有机碳密度变化范围为1.84～2.74 kg/m^2,平均值为2.41±0.84 kg/m^2,其大小关系为:羊草群系>大针茅群系>克氏针茅群系>苔草+委陵菜群系>冷蒿+冰草群系,其中冷蒿+冰草群系显著低于其他群系;(3)典型草原表层土壤有机碳储量与植被群系类型、地上生物量及叶面积呈显著正相关,其中植被群系类型是最主要的影响因素。