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1.
紫色土丘陵坡地不同植被类型土壤活性有机碳组分的比较   总被引:3,自引:0,他引:3  
杨满元  杨宁 《草地学报》2018,26(2):380-385
探讨湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地不同植被类型对土壤碳循环和土壤有机碳组分的影响。选取草地区(GZ)、草地森林区(GFZ)和森林区(FZ)0~10和10~20 cm土层为研究对象,通过对其活性有机碳组分的研究,为土壤碳循环和不同植被类型对有机碳组分及稳定性的影响提供理论依据。结果表明:微生物量碳和易氧化有机碳大小顺序为FZ > GZ > GFZ(P<0.05),可溶性有机碳为FZ > GFZ > GZ(P<0.05),FZ轻组有机碳显著高于GZ和GFZ;0~10 cm土层活性有机碳有效性高于10~20 cm土层;相对于GFZ,GZ中草本植物能提高土壤活性有机碳含量。  相似文献   

2.
土壤有机碳(SOC)的矿化和积累是土壤碳循环中的关键环节,两者的相对变化会对土壤碳平衡造成直接影响。明确SOC矿化和积累的主要影响因素,可为土壤碳循环研究提供理论基础。本研究以土壤质地不同的森林和草地表层土壤为研究对象进行室内培养试验,借助对土壤理化性质、微生物生物量碳、微生物胞外酶活性、木质素酚类、氨基糖及氨基糖的δ13C值等分析,探讨影响SOC矿化潜力和微生物碳积累效率(CAE)的主要因素。研究表明:微生物来源碳的相对比例越高,SOC矿化潜力越低;土壤粘粒含量较高会通过直接抑制微生物活性和形成稳定的有机-矿物态结合物降低SOC的矿化潜力;此外,较高的粘粒含量还会降低微生物周转,抑制微生物残体的连续累积,进而降低CAE。本研究结果证明了土壤质地和SOC组成对SOC矿化和CAE的重要影响,为厘清土壤碳动态的影响机制提供了新的思路,对理解土壤碳库收支具有重要价值。  相似文献   

3.
植物的稳定碳同位素组成(δ13C)能反映植物对干旱环境的适应能力。为研究荒漠草原区猪毛蒿(Artemisia scoparia)的生存策略,本研究以猪毛蒿为试验对象,分析了猪毛蒿同化枝δ13C值与土壤因子,种群数量特征,以及猪毛蒿个体生物量分配间的关系。结果表明:猪毛蒿同化枝δ13C值分布为-29.76‰~-25.10‰。试验区内土壤体积含水率、土壤硬度对猪毛蒿同化枝δ13C的影响不显著。δ13C值与密度呈显著负相关关系(P<0.05),与盖度、株高和冠幅呈极显著正相关关系(P<0.01)。δ13C值与营养器官生物量、繁殖器官生物量、地上生物量、地下生物量和总生物量均呈极显著正相关关系(P<0.01);猪毛蒿营养器官生物量与繁殖器官生物量呈极显著正相关(P<0.01)。综上可得,猪毛蒿同化枝δ13C值与植株种群数量特征、个体生物量分配存在明显的相关性,表明猪毛蒿为适应荒漠草原环境,能够采取独特的生存适应策略。  相似文献   

4.
利用稳定同位素比值质谱法测定采自四川和浙江8个地区桑叶的δ~2H、δ~(18)O和δ~(13)C值,探索不同地域条件、不同生长季节以及老桑叶、嫩桑叶间的氢、氧、碳稳定同位素变化规律,并对数据进行逐步判别分析。结果表明,δ~2H、δ~(18)O和δ~(13)C 3种同位素比值在不同地区来源的桑叶中有显著差异,利用δ~2H、δ~(18)O和δ~(13)C值可对桑叶产地进行溯源。  相似文献   

5.
在气候变化和过度放牧影响下,高寒草地退化日趋严重。当前,围栏封育作为退化草地生态恢复的主要措施之一,其对植物功能性状和生理过程影响的研究相对较少。以藏西北荒漠草原植物为对象,选取植物叶片碳(LCC)和氮含量(LNC)及稳定同位素组成(δ13C和δ15N)来表征植物水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE),以期探明围栏封育对高寒荒漠草原植物WUE和NUE的相对影响。结果表明:1)高寒荒漠草原不同功能群植物间LCC、LNC、δ13C和δ15N存在差异;2)在植物群落和功能群水平上,围栏封育对LCC、LNC、δ13C和δ15N均无显著影响;3)土壤含水量和pH值是影响荒漠植物叶片δ13C的主要因子,表明植物内在WUE主要受土壤因素的调控。生长季气温是影响叶片δ15N的主导因子,表明气候条件是影响藏西北荒漠草原生态系统氮循环的主导因素;4)荒漠草原植物WUE和NUE之间无明显权衡关系。综上所述,短期围栏封育并不会显著改变藏西北荒漠草原植物WUE和NUE;且荒漠草原生态系统碳氮循环主要受当地环境因素影响。因此,建议在脆弱高寒荒漠生态学研究中加强关于植物生理和功能性状对环境变化响应过程的研究,从而更好地理解群落构建和演替以及养分循环机制。  相似文献   

6.
氮沉降对陆地生态系统关键有机碳组分的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
土壤有机碳不仅可以为植物生长提供营养元素,维持土壤良好的物理结构,而且库容巨大,其储量的微弱变化会导致大气圈中CO2浓度发生较大变化,从而直接影响全球碳平衡格局。氮是影响陆地生态系统植物生长的首要营养元素,大气氮沉降以及人为氮肥施入作为陆地生态系统氮的重要来源,其变化会深刻改变陆地生态系统的植物生长和净初级生产力,并进而影响全球碳循环和其他生态系统过程。欧美等国的生态学者近20年来就氮输入对不同生态系统碳库的影响进行了广泛而深入的研究,我国学者近年来也逐渐开始关注氮输入对陆地碳循环相关过程的定量研究,并取得了一系列的研究进展。但尽管如此,氮沉降以及人为氮输入对陆地生态系统碳循环的影响效应与作用强度依然是目前四大碳汇机制研究最为薄弱的一个环节。鉴于此,本文综述和分析了近年来氮沉降对陆地生态系统土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)、溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)等不同土壤碳组分影响的相关研究结果,并针对目前氮沉降增加对陆地生态系统土壤碳库影响研究存在的问题提出了几点展望,以期对我国未来相关领域研究的进一步开展起到一定的参考作用。  相似文献   

7.
碳循环与碳蓄积等问题日益成为气候变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中,草地生态系统作为独特的生态系统类型又是全球碳循环中最复杂、受人类影响最大的部分。本研究从草地在气候变化中的作用谈起,介绍了CO2浓度变化、碳失汇与草地生态系统的关系,并重点介绍了陆地生态系统与草地生态系统各自的碳循环过程及影响碳循环的因素。总结了不同研究中,我国草地碳储量及分布格局,分析了碳循环过程中源汇关系,指出当前研究中存在的问题和今后工作的努力方向,为我国草地生态系统碳蓄积及碳循环特征研究提供参考。  相似文献   

8.
土壤活性有机碳能够准确反映土壤有效性,表征土壤质量变化,是探索可持续草地管理措施的关键指标之一。以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,采用围封、放牧和刈割野外控制试验,探讨不同利用方式对土壤有机碳(SOC)和活性有机碳的影响,发现不同利用方式下土壤SOC含量表现为围封>刈割>放牧,其中围封区和刈割区土壤SOC含量显著大于放牧区,围封区与刈割区土壤SOC含量差异不显著,在土壤活性有机碳中土壤可溶性有机碳(DOC)含量表现为放牧>围封>刈割。土壤微生物量碳(MBC)和土壤易氧化有机碳(ROC)含量均表现为围封>刈割>放牧,围封区与刈割区土壤MBC和土壤ROC平均含量差异不显著,且均显著大于放牧区。土壤MBC、ROC和SOC之间呈极显著相关性(P<0.01)。土壤ROC和土壤MBC与土壤全氮和土壤全磷呈极显著相关性(P<0.01)。围封与刈割有利于土壤SOC、MBC、ROC的提升,放牧对土壤DOC有一定累积作用。围封和刈割增强了土壤SOC的稳定性,活性有机碳与土壤有机碳和土壤理化性质密切相关,能够敏感地反映土壤有机碳的变化。  相似文献   

9.
气候变化对草地生态系统土壤有机碳储量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
随着全球气候变化和陆地生态系统碳循环研究的发展,草地土壤有机碳库正成为草地生态系统研究的热点。草地土壤有机碳库作为全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。由人类活动引起的温室效应以及由此造成的气候变化对草地生态系统的影响已引起人们的广泛关注,而温度、降水和大气CO2浓度等气候因子对草地土壤碳库也产生重要影响。了解气候变化对草地土壤有机碳库的影响对于准确理解气候变化背景下草地土壤有机碳的演变机制具有重要的指导意义。本研究综述了草地土壤有机碳储量的分布状况以及温度升高、降水和大气CO2浓度增加对草地土壤有机碳影响的国内外研究进展,指出了目前草地土壤有机碳研究存在的问题,提出了今后研究的努力方向和着重点,并对今后草地土壤有机碳研究提出了展望。  相似文献   

10.
黄河源高寒湿地有机碳组分对不同退化程度的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
本研究以黄河源区玛沁县大武滩不同退化高寒湿地为研究对象,分层采集冻融丘和丘间土层样品,分析土壤有机碳组分的变化及其与土壤因子的关系。结果表明:冻融丘和丘间各层轻组分有机碳、重组分有机碳、可溶性有机碳、微生物碳含量随着退化程度的加剧下降,且在未退化与轻度退化、重度退化样地冻融丘0~10 cm土层间差异显著(P<0.05),冻融丘对退化比丘间敏感;土壤重组分有机碳含量占总有机碳含量的94.00%以上,是有机碳的最主要组成部分;随着退化程度的加剧,冻融丘和丘间土壤微生物碳占比显著减少(P<0.05),对高寒湿地退化的响应敏感;土壤含水量与有机碳、轻组分有机碳、重组分有机碳、可溶性有机碳和微生物碳含量呈正相关关系。综上所述,高寒湿地退化导致有机碳组分减少,重组分有机碳含量和占比可作为反映土壤有机碳库变化的关键指标,微生物碳含量和占比可作为反映高寒湿地退化的关键指标,均可为高寒湿地生态系统碳库和恢复机理的研究提供数据支撑。  相似文献   

11.
本研究以荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongorica) 1年生幼苗为研究对象,采用开顶式生长箱(Open top chambers,OTCs)模拟CO2浓度变化(350和700 μmol·mol-1),研究了降水变化(-30%,-15%,0,+15%和+30%)及其协同作用对红砂地上和地下部分碳、氮含量与积累量的影响。结果发现:CO2浓度倍增和降水对红砂地上和地下部分有机碳、全氮含量和有机碳积累量以及地上全氮积累量影响极显著,并且表现出极显著的交互作用。CO2浓度倍增下,红砂地上和地下部分有机碳、C/N和有机碳积累量以及地下部分全氮显著增加。随着降水增加,红砂地上和地下部分有机碳含量和积累量以及地下部分全氮均呈增加趋势,地上和地下部分C/N呈先降后升趋势,而地上部分全氮先升后降。综上所述:未来CO2升高时,降水增加协同高CO2浓度有助于红砂植株有机碳积累,从而促进红砂植株对氮素的吸收,降水减少则有利于红砂调节自身碳氮平衡从而提高其抗旱性。  相似文献   

12.
研究了日粮中C3和C4饲料组成不同时,牛不同组织中δ13C值的变化规律。18头12~14月龄的青年牛随机分为6组,分别饲喂C4植物含量为52.0%,61.6%,71.2%,80.8%,90.4%,100.0%的饲料,其他日粮成分为C3植物,132 d后屠宰。利用同位素比值质谱仪测定了牛尾毛、脱脂牛肉、粗脂肪、各种饲料的δ13C值。结果表明,牛组织中碳同位素组成主要受饲料的影响,随着时间的延长,饲喂同一种饲料的牛个体间碳同位素组成差异减小;牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值随着C4植物含量在牛饲料中的比例增大而升高,并且均与C4植物含量呈极显著的相关性(P<0.01);牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值依次递减,三者之间相关性达到极显著水平(P<0.01)。用牛组织中的δ13C值可以预测日粮中C4植物所占的比例,牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪均可作为牛肉溯源的材料。  相似文献   

13.
草原生态系统碳库变化对全球碳平衡有着重要作用。近年来,尽管在全球尺度上开展了大量关于放牧对草原生态系统碳循环影响的独立研究,但放牧活动对草原生态系统不同碳库影响的一般规律认识仍然存在广泛争议。本研究采用整合分析方法对全球105篇关于放牧干扰对草原生态系统碳循环影响的文献进行系统研究。结果表明,放牧活动显著减少了植物地上和地下以及相关碳库的大小,而对土壤呼吸通量有明显的促进作用;不同类型碳库在不同气候带上响应存在明显差别,放牧对半湿润/湿润区地下植物碳库和土壤碳库减少幅度分别为15.21%和15.35%,显著高于干旱/半干旱地区响应比;植物地上部分碳库与土壤碳库之间没有显著关系,而植物地下部分碳库与土壤碳库之间呈显著正相关;土壤碳库响应比与年平均降水量呈正相关关系,而与年平均温度呈显著负相关;植物地下碳库响应比与年平均降水量和年平均温度均呈现显著负相关关系;放牧活动不仅显著地减少了植物地上和地下以及相关碳库的大小,还改变了植物的碳库分配。  相似文献   

14.
为了解稳定同位素13C在草原植物体中的分配和变化以及水分和温度对13C组成(δ13C)的影响,在内蒙古羊草草原的生长盛期(7-9月),应用13C脉冲标记技术,测定了13C脉冲标记处理和对照处理下羊草草原植物活体和活根中的δ13C,分析了土壤水分、气温和地温对植物体中δ13C的影响。结果表明:对照处理中羊草草原植物活根δ13C值比活体高1~2‰,标记处理中活体δ13C值显著高于活根,标记处理中活体和活根的δ13C均显著高于对照处理。生长盛期,标记和对照处理中植物活体和活根的δ13C值均表现为先减小再增加,随后再减小的趋势。对照处理中活体和活根以及标记处理中活根的δ13C与0~20 cm土壤水分含量之间线性负相关,而标记处理中活体δ13C与0~20 cm土壤水分之间存在二次函数关系。标记、对照两处理中羊草草原活体、活根δ13C与温度均呈线性正相关。  相似文献   

15.
阐明长期有机物料施肥下土壤CO2排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥(CK)、氮肥(NF)、有机肥(OM)、秸秆(ST)、有机肥结合无机肥(OMNF)5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO2排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO2排放速率的关系。结果表明:1)与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO2排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO2排放量显著提高36.35%、32.45%(P<0.05),有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%(P<0.05);2)有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%(P<0.05);3)结构方程模型表明,环境因子对土壤CO2排放速率的总解释度为53%,对土壤CO2排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度(2.36)、微生物量碳(1.59)和土壤水分(1.18),且均间接地影响着土壤CO2排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。  相似文献   

16.
刘万弟  李小伟 《草地学报》2022,30(8):2058-2065
植物叶片δ13C自然丰度能够揭示植物对环境的适应策略。本研究分析了宁夏6种针茅属植物叶片δ13C与环境因子的关系,并量化了气候与土壤因子对δ13C的影响程度,结果表明:宁夏针茅属植物叶片δ13C范围为-28.07‰~-24.56‰,均值为-26.31‰,其中,戈壁针茅δ13值最大(-25.91‰),沙生针茅最小(-27.96‰);δ13C与经度呈显著负相关,随纬度和海拔增加呈先上升后下降趋势;土壤因子单独解释量为32.87%,气候因子单独解释了7.54%,二者共同解释量为34.17%。通过蒙特卡洛检验,土壤全磷(TP)是影响针茅叶片δ13C的最主要因素,土壤全磷与δ13C呈显著正相关,年均温(MAT)、太阳辐射量(SRAD)、土壤容重(BD)与δ13C显著负相关。本研究结果可为揭示温性草原针茅属植物响应气候变化的适应策略及大尺度研究提供基础数据支持。  相似文献   

17.
宁夏典型天然草地土壤有机碳及其活性组分变化特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
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68.26 g·m-2,均为草甸草原显著高于其他3种草地类型(P<0.05);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(P<0.05)。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(P<0.05)。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(P<0.05)或极显著(P<0.01)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(P<0.05)或极显著(P<0.01)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。  相似文献   

18.
海藻饲料添加剂   总被引:4,自引:0,他引:4  
海藻是生活在海洋里的含有叶绿素或其它辅助色素的低等自养植物。这种植物不象高等植物那样有根、茎、叶,更不会开花结果,属单细胞植物。由于其所含色素不同,藻体呈现不同的颜色,分绿藻(如俗称海白菜的石莼),褐藻(如海带、马尾藻、泡叶藻、翅藻、巨藻等),蓝藻(如束毛藻)、黄藻(如海球藻)、金藻(如钙板藻)等等。藻体的大小因种类不同而异,形体较大的有海带、裙带菜以及最大的巨藻长度可达百米左右,最小的单细胞海藻有的只有几微米叫微藻。由于海藻是自养植物,能进行光合作用,把海洋里的无机物质转化为有机物质,所以海藻…  相似文献   

19.
明确湿地土壤活性有机碳组分分布特征对评价旱区生态效益、实现“双碳”目标等有重要作用。本研究以银川市阅海城市湿地为研究对象,分析城市湿地典型植被群落不同土层土壤有机碳、全氮及活性有机碳的分布特征。结果表明:0~60 cm土层芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania latifolia)、香蒲(Typha orientalis)、菖蒲(Acorus tatarinowii)及碱蓬(Suaeda salsa)生长区土壤有机碳平均含量分别为2.13,2.99,2.77,3.35和3.15 g·kg-1。各植被类型下活性有机碳组分中可溶性有机碳变化规律与总有机碳一致。易氧化碳与微生物量碳含量均表现为碱蓬高于其他植被类型。湿地土壤有机碳含量与黏粒呈显著负相关,与全氮呈显著正相关。冗余分析发现植被类型和土层深度差异是影响土壤有机碳及其组分分布的主要因子。该研究表明植被类型会影响湿地的固碳能力,香蒲较其他植被固碳能力更强,而碱蓬生长区碳库稳定性及固碳能力均较弱。  相似文献   

20.
草原生态系统呼吸在碳循环和气候变化过程中发挥重要作用,它包括土壤呼吸和地上部植物体呼吸,且不同的生态系统呼吸组分对于环境变化有不同的响应机制。为区分生态系统呼吸,探讨草原呼吸对温室气体排放的贡献,研究利用稳定同位素~(13)C自然标记法和~(13)C脉冲标记法,并结合静态箱-Keeling plot方法对内蒙古锡林河流域羊草草原生态系统呼吸进行了区分,并分析比较2种方法的区分结果。结果表明:1)实验中~(13)C自然标记样方和~(13)C脉冲标记样方生境一致,两者土壤温度和土壤含水量无显著差异,~(13)C自然标记法和~(13)C脉冲标记法的区分结果具有可比性。2)对比自然标记法,脉冲标记法显著提高了生态系统呼吸、土壤呼吸和地上部植物呼吸的δ~(13)C值(P0.05)。3)~(13)C自然标记法和~(13)C脉冲标记法区分结果F_s/F_(eco)(土壤呼吸通量/生态系统呼吸通量)在2011年分别是(75.2±4.3)%和(73.8±2.9)%,在2012年分别是(89.2±2.0)%和(89.1±1.4%)。统计分析结果表明,2种方法获得的区分结果无显著差异(2011:P=0.567; 2012:P=0.674),表明自然状态下,羊草草原生态系统呼吸、地上部植物体呼吸和土壤呼吸之间的δ~(13)C值差异足够用来区分生态系统呼吸,这一发现能够提高同位素标记法区分生态系统呼吸的效率,进而为生态系统碳循环过程的精细研究提供参考。  相似文献   

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