温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响

[目的]研究温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响。[方法]选取海北高寒草甸、那曲高寒草原和当雄高寒湿地3种典型高寒草地生态系统类型为研究对象,采集表层0-10 cm土壤,在实验室内进行土壤氮矿化培养试验。[结果]温度对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化影响显著,其中高寒草原土壤氮矿化速率随着温度的升高而升高,而高寒草甸和高寒湿地的土壤氮矿化速率随着温度的升高呈下降趋势。氮素输入对高寒草甸土壤氮矿化的影响不显著,而氮添加显著促进了高寒草原和高寒湿地的土壤氮矿化速率。青藏高原3种不同高寒草地类型间的土壤氮矿化速率存在显著差异。[结论]温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地的土壤氮矿化有不同表现的显著影响,且温度和氮素输入对青藏高原高寒草地土壤氮矿化的影响依赖于生态系统类型。     

水分和温度对若尔盖湿地和草甸土壤碳矿化的影响

土壤碳矿化及其温度和水分敏感性是研究生态系统碳循环的重要指标。本文以若尔盖高寒湿地和草甸为对象，在不同水分（70%，100%，130%饱和含水量（SSM））和温度（5，10，15，20，25℃）培养下定期测定土壤碳矿化速率（或土壤微生物呼吸速率），探讨水分和温度对高寒湿地和草甸土壤碳矿化的影响，为揭示未来暖干化对若尔盖地区碳贮存及其碳汇功能的潜在影响提供科学依据。实验结果表明：增温显著促进了高寒湿地和草甸土壤碳矿化，而水分过高会抑制土壤碳矿化；此外，高寒湿地土壤碳矿化速率高于高寒草甸。土壤水分和草地类型对土壤碳矿化温度敏感性（Q10）的影响比较复杂。高寒草甸Q10随水分升高而显著升高，培养7天时的Q10变化趋势为70% SSM（1.21）< 100% SSM（1.76）< 130% SSM（2.80），培养56天的Q10从1.17上升为4.53。高寒湿地的Q10在培养7天差异不显著，但整个56天培养期内Q10随水分升高而显著增加。在评估暖干化对若尔盖地区碳贮量和碳汇功能的影响时，应更加重视高寒草甸和高寒湿地Q10对水分和温度变化的不同响应。     

短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。     

高寒草甸不同类型草地群落根土比、土壤养分变化

为了更好地保护和利用青藏高原高寒草地生态系统功能,了解高寒草甸不同草地类型生态系统结构与功能及生态过程的差异性,本研究对海北站小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、杂类草草甸、矮嵩草(K.humilis)草甸、藏嵩草(K.tibetica)沼泽化草甸植物群落的根土比、土壤容重和土壤养分状况进行了比较研究。结果表明,不同植被类型高寒草甸根土比均随着土层深度增加而显著降低,且藏嵩草沼泽化草甸根土比最高(P0.05);土壤容重随着土层深度而增加,其中藏嵩草草甸显著低于其他草甸(P0.05);土壤养分随着土层深度增加而显著降低,且在藏嵩草沼泽化草甸下养分含量最高(P0.05)。土壤养分与根土比主要呈正相关关系,而与土壤容重则主要呈负相关关系。因此,高寒草甸不同类型草地群落根土比大小、土壤养分含量反映了高寒草甸群落类型及稳定性,从而可作为判断高寒草甸生态系统功能可持续利用的关键指标之一。     

新疆伊犁地区典型草地土壤无机碳分布特征

干旱区草地土壤无机碳(SIC)分布特征对研究干旱区草地生态系统碳循环具有重要作用。基于新疆伊犁地区6种典型草地土壤剖面无机碳含量的实测数据,分析了不同类型草地的SIC分布特征及其影响因素。结果表明,0~100cm土壤深度内,SIC含量随着海拔的升高而降低(P<0.05),表现为高寒草甸<温性山地草甸<温性草甸草原<温性草原<温性荒漠草原<温性荒漠;从土壤剖面垂直变化来看,除高寒草甸随着土层深度的加深无明显变化外,其他各类型草地SIC含量均随着土层深度的加深而增大。土壤无机碳密度(SICD)随着海拔的升高而降低,随土层深度的加深呈增加趋势;各类型草地土壤无机碳主要分布在底层(50~100cm),所占比例达67.1%~86.5%;100cm内,SICD为0.30~19.30kg/m2,平均SICD为12.21kg/m2。SIC含量与土壤容重随着土层深度的加深相关性逐渐增大,在20~100cm达到极显著正相关;而与土壤pH值间表现出极显著正相关,与土壤电导率(EC)仅在土层20~30cm达到极显著正相关。     

青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征研究

青藏高原草地土壤蕴含着巨大的有机碳库,在全球碳循环中起着重要的作用。该文对青藏高原3种不同类型草地（高寒草甸、高寒草甸草原和温性荒漠）土壤总有机碳、活性有机碳（水溶性有机碳、易氧化有机碳）、腐殖质组分碳（胡敏酸碳、富里酸碳和腐殖质碳）、团聚体碳及团聚体稳定性进行了研究。结果表明,土壤总有机碳、活性有机碳、腐殖质组分碳、团聚体碳及团聚体稳定性指标（包括平均重量直径、几何平均直径、＞0.25mm的团聚体所占含量及水稳定团聚体比例）的顺序均为温性荒漠＜高寒草甸草原＜高寒草甸,高寒草甸土壤的团聚体稳定性最高。     

土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳及其组分的影响

[目的]探讨土壤碳库的变化规律。[方法]以原生高寒草甸、人工草地和农田(油菜地)作为研究对象,利用土壤有机碳密度分组法,研究3种土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳(SOC)及轻组有机碳(LFOC)含量变化的影响。[结果]3种土壤0～40 cm土体内,SOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为113.13、111.61和93.54 t/hm2;LFOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为10.36、8.93和5.83 t/hm2。人工草地与高寒草甸相比,0～40 cm土壤SOC含量间差异不明显,但LFOC高16.01%;耕作20年的农田中,SOC和LFOC分别较高寒草甸低16.19%、34.71%。[结论]人工草地土壤中总SOC和LFOC则略高于高寒草甸,明显高于农田,人工草地和高寒草甸的植物-土壤系统的总固碳量明显高于农田。     

内蒙古不同类型草地土壤氮矿化及其温度敏感性

土壤氮矿化(Nitrogen mineralization)是土壤氮循环的重要环节,对土壤氮素供应以及植物生产力的维持具有十分重要的意义。沿中国东北草地样带(Northeastern China Transect, NECT)分别在典型草地、过渡草地及荒漠草地设置了3个实验样地,利用不同温度(5、10、15、20 ℃和25 ℃)和不同水分(30%、60%和90%土壤饱和含水量,Saturated soil moisture, SSM)的室内培养途径,探讨了不同类型草地的土壤氮矿化速率、土壤氮矿化的温度敏感性(Q₁₀)及其主要影响因素。实验结果表明:从典型草地至荒漠草地,土壤全碳、全氮、全磷、微生物生物量碳氮含量均表现为逐渐下降的趋势;类似地,土壤净氮矿化速率、硝化速率也逐渐降低。在20 ℃和60% SSM时,土壤净氮矿化速率表现为典型草地 (0.715 mg N kg^-1 d^-1) > 过渡草地 (0.507 mg N kg^-1 d^-1) > 荒漠草地 (0.134 mg N kg^-1 d^-1);相反,温度敏感性却逐渐升高,温度敏感性与基质质量指数呈负相关。草地类型和水分对于土壤净氮矿化速率、硝化速率具有显著影响,且二者间具有显著的交互效应。包含温度和水分的双因素模型可很好地拟合土壤氮矿化速率的变化趋势(P < 0.0001),二者可共同解释土壤硝化速率92%-96%的变异。土壤氮矿化沿着草地演替呈现出很好的空间格局、并与温度和水分具有密切关系,为解释内蒙古草地空间分布格局提供了理论基础。     

沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义.     

乌鲁木齐市不同草地类型三年载畜量的变化及效益分析

[目的]预测不同草地类型载畜量,为草畜平衡提供技术支撑.[方法]以野外地面调查取样、室内分析结合为研究手段,对2006～2008年三年间乌鲁木齐市天山北坡中段天然草地垂直带7种主要草地类型的载畜量进行动态研究和生产效益进行分析.[结果]乌鲁木齐市7种典型草地类型草地群落的合理载畜量差异大,山地高草草甸草地合理载畜量最大,荒漠草原草地合理载畜量最小.三年中,气候变化决定了草地生产效益的最高年份.[结论]亚高山高草草甸草原的草地资源环境容量居于前列,亚高山低草草甸草原、草甸草原和干草原的草地资源环境容量居于其次,高寒草甸草原、荒漠草原和草原化荒漠居中,荒漠的草地资源环境容量最小.     

季节性雪被对高寒草甸土壤微生物量碳、氮动态的影响

[目的]探索季节性雪被对高寒草甸土壤微生物量碳、氮动态的影响。[方法]根据自然雪被分布的差异,在青藏高原东南缘的高寒草甸生态系统中设置3条雪梯度样带（深雪、中雪和浅雪）,于2008年秋冬过渡期监测各样带中土壤温度和含水量,并研究不同雪梯度下土壤微生物量碳、氮的动态变化。[结果]月均土温、每月日最高土温均值、每月日最低土温均值都分别与雪厚度呈显著二次函数关系。雪厚度和土壤温差对土壤含水量具有显著影响。在秋冬过渡期末,深雪梯度中土壤微生物量碳先显著升高又显著降低;浅雪梯度中,土壤微生物量氮在稳定的浅雪被（约10cm）形成后显著增加。雪被下土壤微生物量碳、氮含量都分别与土壤温度呈显著的三次函数关系。[结论]季节性雪被对土壤温度和土壤含水量有显著影响,也引起高寒草甸土壤微生物量碳、氮动态的明显差异。     

土壤氮素矿化及氮对苜蓿生产的影响研究

结合苜蓿草地,详细阐述了土壤氮素矿化过程及影响土壤氮素矿化的主要因素。温度、湿度、深度、土壤理化性质、肥料施入、土壤动物及微生物均对土壤氮矿化有影响,其中土壤温度和湿度是影响土壤氮素矿化的重要因子。在总结氮肥施用对苜蓿根瘤、草产量、种子产量和苜蓿品质影响的基础上,提出了今后应结合土壤氮素矿化,进行苜蓿草地氮素调控的研究。     

太湖地区3种主要类型土壤的供氮能力研究

[目的]研究了太湖地区3种类型土壤黄泥土、乌沙土和乌栅土的供氮能力,以期为太湖地区的氮肥合理施用提供依据。[方法]采用好气培养法、淹水密闭培养法、化学提取法。[结果]好气条件下,黄泥土的氮矿化量最高,其次为乌栅土,乌沙土最低,乌栅土2060 cm土层土壤供氮量占060 cm土层的40%左右。淹水条件下,土壤的氮矿化量依次为乌栅土〉黄泥土〉乌沙土,乌栅土全层土壤供氮量主要来自020 cm土层。黄泥土和乌沙土的无氮区水稻产量和水稻吸氮量在0.05水平显著高于乌栅土。3种土壤酸解氮、碱解氮和热氯化钾提取氮的大小顺序依次为乌栅土〉黄泥土〉乌沙土,各化学提取法指标都随土层的加深而降低。[结论]各项化学提取法指标能够在一定程度上反映土壤氮素矿化的难易程度。     

西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素

为了揭示西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素,以西藏高原高寒草原生态系统为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：西藏高原高寒草原19个草地型植物叶片碳磷比的平均值为204.53,变异系数为35.72%,植物根系碳磷比的平均值为226.29,变异系数为27.93%,总体呈现出东西部低、中间高的态势和斑块状交错分布的格局。影响植物叶片碳磷比的关键环境因子是年均气温、最冷月均气温、≥10℃积温、6—9月降水率、0~10 cm土壤容重、10~20 cm土壤含水量、土壤速效钾、水溶性碳、全氮、全磷和全钾含量;而影响根系碳磷比的关键环境因子则是最冷月均气温、≥10℃积温、年均降水量、地上生物量、土壤pH、有机质、全钾、全磷和总碳水化合物含量。     

西藏藏北地区不同草原类型区土壤理化性质特征研究

[目的]明确西藏藏北地区不同草原类型理化性质状况。[方法]将藏北地区草原进行划分,并随机采取样品,测定表层土(0~20cm)含水量、有机质、全磷和速效磷的含量。[结果]不同草原类型表层土的含水量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原;不同草原类型表层土的有机质含量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原;不同草原类型表层土的全磷含量由高到低依次为高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒沼泽草甸、高寒半荒漠化草原;速效磷从高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒半荒漠化草原。[结论]今后应加强对退化草原进行保护,并对草原进行合理利用。     

氮肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响(英文)

[目的]了解柑橘果园土壤有机碳矿化在不同温度下对不同氮肥施用量的影响关系,为构建果园生态系统的碳循环模型提供参数。[方法]采用室内模拟试验,在10、20、30℃3个温度条件下,研究施肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响。[结果]3种温度处理下,各施氮处理土壤有机碳矿化速率都表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势。在整个培养过程中,3种温度条件下各施氮处理的土壤CO2累积排放量为1328.25~2219.42mg/kg,100mg/kg(N4)处理土壤有机碳矿化量最大,CK处理最低,100mg/kg(N4)和80mg/kg(N3)2个高氮处理显著高于低氮50mg/kg(N2)、30mg/kg(N1)处理。土壤有机碳矿化速率随温度升高而增长,不同的土壤施氮条件下土壤有机碳矿化的温度敏感性不同,N2处理土壤有机碳矿化的温度敏感性最低,N4处理最高。柑橘果园土壤有机碳矿化受高施氮量影响较大,低施氮影响不明显。[结论]随着施氮量的增加土壤有机碳矿化的温度敏感性增加,氮肥施用和温度的共同作用可能使柑橘林向大气中排放的CO2增加。     

培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响

室内模拟亚热带地区2种不同类型茶园土壤(黄壤和高山草甸土)在3种温度(10、20和30℃)下的有机碳矿化特征,分析有机碳矿化对温度变化的响应特征。结果表明:在47d培养期间内,土壤类型和温度对茶园有机碳矿化具有显著影响,并且存在显著的交互作用;相同培养温度条件下高山草甸土茶园有机碳矿化量和矿化速率常数k均显著高于黄壤,但矿化比例差异不显著,随着培养温度的增大,有机碳累积矿化量持续增加,增幅分别为20.90~91.88%(黄壤)和48.52~113.88%(高山草甸土),且高山草甸土有机碳Q_(10)值高于黄壤,说明有机碳含量丰富的高海拔高山草甸土茶园土壤有机碳温度敏感性更高;低温培养条件下(20℃)土壤有机碳矿化的温度敏感性均显著高于高温培养条件下,说明低温条件下有机碳矿化速率对升温更敏感,低温条件下(20℃)高山草甸土茶园土壤平均Q_(10)值(2.05)显著高于黄壤(1.66),但高温条件下(20℃),两者之间没有显著差异;一级动力学方程能较好地描述了2种茶园土壤有机碳的矿化累积动态,土壤有机碳的潜在矿化量(C0)随温度增加而增加。