保护草原 增强草原碳汇功能

在全球气候变暖对人类生存和发展产生严峻挑战的背景下,全球陆地生态系统碳循环成了世界各国科学家研究的热点。草原是我国最大的陆地生态系统,具有丰富的碳储量,草原生态系统碳收支对我国乃至世界陆地生态系统的碳平衡都具有非常重要的影响。为此,对国内外草地生态系统碳储量估算研究进展、我国草原的退化问题及草原生态系统固碳技术措施与潜力进行了简要概述,提出了加强草原保护、增强草原生态系统固碳能力的对策与建议。     

中国草原碳汇和碳排放权交易研究

正草地生态系统作为分布面积最广的陆地生态系统之一,在全球陆地碳循环中起着极为重要的作用。草地生态系统的碳库作用和固碳潜力已经引起各国学者和政府的普遍关注。一、我国草原碳库、碳汇的基本情况我国草地资源极为丰富,天然草地面积大,居世界第二位,约占世界草地面积的13%和我国国土面积的41.7%,是我国面积最大的碳库。因此,草地在中国陆地生态系统的碳循环中具有极为重要的作用,草地生态系统的碳收支对     

气候变化对内蒙古草原生态系统影响的研究进展

摘要：气候变化及其对生态系统的影响已成为研究热点之一,研究和了解气候变化对草原生态系统的影响是适应和应对气候变化的重要方面。本研究从土壤、植被、家畜及牧区社会经济等方面概述了气候变化对内蒙古草原自然生态系统的影响,并指出了目前研究中存在的问题,建议加强探讨草地退化动因、阐释草原碳库问题、探索放牧利用优化调控机制、积极开展草原适应性管理等方面的研究,为草原生态系统更好应对气候变化,维持系统稳定及牧区社会经济可持续发展奠定基础。     

草原碳汇管理对策

我国约4亿hm²草原,草原具有强大碳汇功能,但人们对草原碳汇管理的认识和研究还不足。综述了CO₂、温度及降雨等气象因子和草原开垦、放牧、割草、施肥、人工草地建植等草地管理措施对草原碳汇功能的影响及其作用机制,以期对我国草原管理实践提供借鉴。温度和降雨的改变对不同类型草原的碳汇功能影响不同,以碳汇为目标的草地管理,必须综合考虑气候变化对碳固持的影响。草地退化生产力下降,土壤理化环境恶化,土壤有机碳含量降低,退化草地具有较大的固碳潜力,采用合理的草原管理措施能够极大的提高草地有机碳含量,据估算全国重度退化草地如果全面实施围栏封育措施,固碳潜力每年达12.01 Tg C。过度放牧改变了草原植被群落结构,降低净初级生产力,C∶N增加,土壤氮的亏缺限制碳的固持,枯落物的量也降低,减少有机质的形成,草原碳汇功能降低。合理放牧管理增强草原碳汇功能。草原开垦减少枯落物的输入增加了土壤侵蚀,使土壤有机质暴露在空气中,土壤有机质的氧化分解加快,降低土壤有机质含量。高强度的刈割利用不利于草地碳汇,刈割利用要选择合适的刈割时间和刈割高度,并通过粪尿或施肥等管理措施,返还割草地损失的营养物质。施肥、补播、耕翻和灌溉等改良措施促进草原植被更新,提高草原生产力,增强草原固碳能力。农田弃耕和围封禁牧增强草地碳汇功能,配合施肥补播等其他管理措施,可以促进植被恢复,提高其固碳效率。退耕还草增加草原碳汇,牧草固碳能力强弱为:豆禾混播＞多年生豆科牧草＞多年生禾本科牧草＞一年生禾草。     

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响

草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。     

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。     

内蒙古草地退化防治对策及碳增汇途径研究

全球变化背景下草地生态系统的退化及碳循环过程是生态学、地学、植物学和农学领域的研究热点之一。本文介绍了草地退化的概念、层次及退化现状,探讨了开垦、放牧、气候变化等人为因素和自然因素对内蒙古地区草地退化的驱动作用,重点分析了草地退化对碳循环过程的影响机制及退化草地恢复的固碳潜力,以期加深对草地生态系统退化及恢复过程中碳循环动态变化的理解。本文提出了内蒙古退化草地恢复过程中尚需解决的主要问题以及草业和畜牧业可持续发展的战略计划,以期为草地碳增汇方面的研究提供新的思路,并为决策者合理调整草地利用和保护布局提供理论基础。     

甘肃臭草入侵对亚高山草地土壤碳氮库的影响

甘肃臭草(Melica przewalskyi)型退化草地是祁连山北坡常见的一种毒杂草草地退化类型。以臭草型退化草地和其周边未遭受臭草入侵的未退化草地为研究对象,分析了臭草入侵对草地植被群落结构和草地土壤碳、氮库的影响。结果表明,臭草入侵导致草地植被群落结构特征发生明显变化,甘肃臭草代替针茅成为草地群落优势物种。土壤含水量、容重、pH、电导率等土壤指标在两样地间也存在差异。臭草入侵并形成杂草群落后,增加了草地土壤有机碳、全氮的含量,但与未退化草地相比,无显著性差异(P0.05),臭草型退化草地土壤有机碳、氮储量(0~30 cm)显著高于未退化草地(P0.05)。说明甘肃臭草的侵入只改变了亚高山草地的植被群落结构,没有导致草地固碳、固氮能力的降低。     

草原碳汇研究的重要性和必要性

草原碳汇是指草原植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度。草原是陆地生态系统中重要的碳库之一，在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，具有十分重要的独特作用。因此，草原碳汇研究尤为重要，其重要性主要体现在：草原是面积最大的绿色资源，是我国陆地生态系统中面积最大的碳库；草原碳汇研究是加强草原保护建设、提高应对气候变化水平的迫切需要；草原碳汇研究是重视草原固碳研究、提高科技支撑水平的现实需要。     

中国草地生态系统碳循环研究进展

草地生态系统碳循环研究在揭示草地碳源/汇功能,提高草地碳管理水平上至关重要。阐述了碳科学的重要意义;对我国草地生态系统碳储量及碳排放量评估结果予以总结比较;探讨工程建设、草原开垦、放牧管理、施肥、草地恢复技术和气候变化及其他自然因素对草地生态系统碳循环的影响;概括并评价目前我国草地生态系统碳评估的研究方法及意义。指出目前我国草地生态系统碳循环研究中存在的主要问题,及未来中国草地生态系统碳循环的研究趋势。     

草原退化状态下增强草原碳汇功能的分析

全球气候变暖给人类的生存和发展带来严峻的考验,碳是人类生活、工业赖以生存的重要资源,目前全球陆地碳循环系统已经成为全世界科学家研究的重点。而草原则是最大的陆地生态系统,其含有最丰富的碳资源,因此如何保证草原生态系统碳含量的平衡对保证新疆甚至世界的生态系统平衡都有着重要的作用。本文在对新疆草原生态系统中碳储量进行初步估算的基础上就新疆草原退化问题及如何实现草原生态系统的固碳提出合理建议。     

青藏高原不同退化梯度高寒草地植被与土壤属性分异特征

高寒草地是青藏高原生态系统的重要组成部分,草地退化严重影响区域可持续发展。目前,不同草地退化的演替过程中,土壤属性与植被特征的变化机理尚未理清。本研究以青藏高原为研究对象,整合分析(meta-analysis)不同退化梯度草地的植被群落、生产力及土壤属性特征。结果表明:不同退化梯度下,植被地上和地下生物量均降低,土壤特征均呈恶化趋势。尤其是在重度退化草地中,地上生物量、地下生物量、物种丰富度和物种均匀度较未退化草地分别显著降低了42.44%、60.64%、21.08%和8.36%,土壤含水量、有机碳、全氮和全磷同样较未退化草地分别显著下降了33.57%、45.75%、22.70%和11.23%,而土壤容重显著上升了12.12%(P0.05)。就效应比而言,植被生物量与土壤主要性质(有机碳、全氮和全磷)均呈显著正相关关系,表明草地退化过程中植被生产力与土壤性质互相影响,相较氮和磷含量,碳含量的流失非常严重。研究结果可为青藏高原地区受损草地的修复提供科学依据。     

辉河保护区温性草甸草原植被群落结构和碳储量对盐碱化的响应

为阐明草地盐碱化过程中草地植物群落结构及碳储量的变化,以辉河保护区内的天然草地、草地-盐碱地过渡带和盐碱地为研究对象,采用野外调查采样结合室内分析的方法进行测试研究。结果表明随着草地盐碱化加剧,植被群落结构组成趋于简单化;植被碳储量和生态系统碳储量均逐渐下降,表层土壤有机碳储量表现为过渡带>盐碱地>天然草地。植被碳储量的变化主要与地上植被类型、植被生长特性和土壤理化性质有关;表层土壤有机碳储量的变化主要是地上植被和土壤水分与不同盐碱化草地相互响应的结果,其中,pH会显著影响表层土壤有机碳储量(P<0.05);生态系统碳储量的变化受到植被更迭和土壤pH的影响。因此,温性草甸草原植被群落结构和碳储量均会受到草地盐碱化的影响。     

多年生人工混播草地暂稳态概念及维持技术解析

我国草原面积约占国土面积的40%,但长期以来由于农牧民的过度利用,使得草地生态系统能量流动和物质循环输出输入失去平衡,造成大面积草地退化。党的十八大以来,我国草原保护修复力度不断加大,草原生态恶化的态势得到初步遏制。多年生人工混播草地建植作为畜牧业发展兼退化草地生态修复的一项重要措施,其稳定性研究对草地生态系统可持续发展和生态文明建设具有重大战略意义。本文在查阅近20年相关研究文献的基础上,首次提出人工混播草地暂稳态学说,明确暂稳态内涵及意义,完善多年生人工混播草地暂稳态维持技术体系,为我国畜牧业健康持久发展和生态修复治理提供借鉴。     

青藏高原草地生态系统碳循环研究进展

青藏高原属于气候变化的敏感区和生态脆弱带,对气候变化和人类活动扰动十分敏感,在未来全球碳循环调控中发挥着重要的作用。为增进对青藏高原高寒草地生态系统碳循环的理解,综述了近10年来气候变化、氮沉降和人类活动干扰下青藏高原温室气体排放、土壤碳库变化以及模型模拟应用等方面的最新研究进展。概括出高寒草地生态系统碳循环研究的草地类型主要包括高寒草原、高寒草甸、灌丛草甸草原、沼泽化草甸以及高寒湿地等。阐述了温室气体产生的机理、青藏高原高寒草地碳循环的源汇关系,指出温度升高、放牧、氮沉降是影响青藏高原温室气体排放、土壤碳库变化最重要的外界扰动,但是温室气体排放、土壤碳库对这3个因子之间协同作用的响应目前还不清楚。现有的高寒草地生态系统碳循环模型,主要以植被类型为基础,大多只考虑了水热因子,很少包含土壤因子和生物因子及其协同作用的影响。在此基础上,指出未来拟加强的研究重点: 1)冻融交替过程土壤温室气体排放研究; 2)非生长季土壤呼吸作用研究; 3)碳循环和植物物候耦合研究; 4)高寒草地生态系统碳循环模型的开发。     

应对全球气候变化决不能忽视草原的重大作用

应对气候变化既要重视森林也要重视草原,草原植物对森林固碳起着促进和互补作用;草原不仅是生态型碳库,更是经济型、社会型碳库。应对气候变化,草原能够发挥特别重要的作用,其固碳能力决不容小视,碳成本相对低廉,固碳形式比较稳定,且能有效地发挥碳汇作用。草原是地球的温度调节器,发展草地农业,有利于减少农业生产中的碳排放。因此,我们应加强草原保护建设,提高应对气候变化水平;树立"大碳库"理念,重视森林也重视草原;加大政策和投入力度,不断增强碳库能力;强化草原依法管理,维护草原碳库稳定;积极利用有利的国际环境,大力发展草原碳汇;重视草原固碳研究,提高科技支撑水平;将"植树节"改为"绿化节",推动全民种草植绿。     

放牧和禁牧影响草地物种多样性和有机碳库的途径

以草地生态系统为基础,从干扰途径出发,综述物种多样性和有机碳库对放牧和禁牧的响应规律,并探讨其影响机制。结果显示,草地类型、放牧强度、禁牧时间和气候条件是影响物种多样性和草地碳库的关键因素。一般认为,中度放牧和短期禁牧有利于物种多样性的维持,禁牧是恢复退化草地生态系统的有效途径,但要因地制宜选取最佳禁牧年限。物种多样性和有机碳库之间存在潜在的耦合关系,需要进一步研究。     

草地生态系统枯落物分解及功能研究

枯落物是草地生态系统的重要组成部分,其积累与分解对草地自肥、维持生态系统功能有重要作用。文章综述了目前草地枯落物研究方法、枯落物动态与环境的关系及其对土壤性质的影响研究;分析了枯落物在土壤碳库、草地水文及植被更新等方面的生态功能;为深入了解草地生态系统的结构和功能,保证草地生态系统的稳定和可持续发展提供理论指导。     

希拉穆仁草原草地退化机理及各种修复技术的适用性

通过研究希拉穆仁草原退化过程,并以封育、灌溉、松土补播、干草覆盖等技术实施人工修复测试,对测试的试验地进行植被调查、土壤肥力化验和土壤种子库发芽试验,比较各种技术对当地退化草地的恢复作用及其各自的优缺点。结果表明:灌溉对退化草地的恢复作用最为明显;封育的恢复作用较为显著,但恢复能力总体来说只有灌溉的50%左右;松土补播和干草覆盖反而影响了植被的恢复。     

围栏封育恢复和提升辽西退化草地的碳固持功能

以辽西退化草地为例研究了不同围封年限(3年和5年)草地与自由放牧地碳固持功能的差异,探讨了围封恢复草原碳库的机制。结果表明:围封提高了草地碳固持能力,生长季测定期间的放牧地和围封3年、5年的草地碳固持能力分别为0.50 t/hm~2、1.39 t/hm~2和1.25 t/hm~2;随围封年限的增加植物碳贮存量分别提高了5倍和8.39倍,土壤碳库分别提高了43%和94%;放牧不仅损伤植物地上生物量,对地下生物量的损伤可能更大,围封首先恢复植物地上生物量,从而带动地下生物量的提升。围封是恢复退化草地碳汇功能的有效措施,但长期围封对草地生态功能的保育并无益处,因此还要进行更长期观测,根据草地碳汇动态辅以适度放牧等干扰措施,保障草地生态系统的可持续发展和利用。