模拟增温对短穗兔耳草生长特征的影响

[目的]探讨短穗兔耳草个体对模拟增温的响应。[方法]采用国际冻原计划(ITEX)模拟增温对植物影响的研究方法,将温棚从小到大的顺序依次设为A、B、C、D、E5个温度梯度,分析不同温度梯度下短穗兔耳草个体生长特征的变化,研究模拟增温对短穗兔耳草生长特征的影响。[结果]随着温棚直径的减小,温度(地表温度和土壤温长)逐渐升高。与对照相比,A、B、C、D、E5个处理分别提高了2.68、1.57、1.20、1.07和0.69℃(地表气温),1.74、1.06、0.80、0.60和0.30℃(土壤温度)。短穗兔耳草从对照至A温室随着温度的升高,叶片数、叶片高度逐渐增加,而匍匐茎逐渐减少。[结论]叶片数变化与温度(地表温度和地温)呈正相关关系,增温促进了短穗兔耳草的营养生长,抑制了它的克隆繁殖能力。     

青海省三江源地区草地土壤有机质与砷含量空间分布特征

测定了青海省三江源地区土壤有机质与砷含量,并采用普通克里格插值方法研究其空间分布特征,结果显示:三江源地区土壤有机质含量多分布于3.0%～6.0%之间,约占样本总数的68%,超过7%的样品比例约为4%;土壤砷含量主要集中在0～10mg/kg之间,约占样本总数的50%,含量超过30mg/kg的样品比例为20%。土壤有机质含量与海拔之间存在显著负相关(r=-0.346,P<0.05),线性拟合方程为y=-0.042x+4.87(R2=0.11,P<0.05);土壤砷含量与海拔、土壤有机质含量之间均没有显著相关性。土壤有机质含量的块金效应为43.98%,存在中等程度的空间自相关关系;土壤砷含量的空间相关性强,块金效应为23.94%。土壤有机质和砷含量在大尺度上都存在比较明显的空间分布特征。     

模拟增温效应对黑褐苔草(Carex alrofusca)生长特征的影响

在典型矮蒿草草甸上,按大小梯度设置温棚(由小到大依次为A、B、C、D、E)进行模拟增温效应对黑褐苔草(Carex alrofusca)的分蘖数、叶片数和高度影响的研究.结果表明:温度(地表温度和地温)随温室的减小而升高,其中,温室A内地表温度和地温最高,比对照分别提高了2.35℃和2.13℃.温室D的分蘖数增幅最大,温室D与温室A间分蘖数变异达到显著水平(P<0.05),温室A至D中黑褐苔草的分蘖数变异随温度的升高而降低,并与温度呈负相关关系(P地表<0.05;P地温<0.01);叶片数的变化趋势与分蘖数基本一致;黑褐苔草平均高度随温度的增加而升高,温室A与对照间达到极显著水平(P<0.01),各处理黑褐苔草高度与温度呈正相关且达到极显著水平(P<0.01).     

放牧对青藏高原高寒草地土壤有机碳含量的影响

【目的】受气候变化和人类活动影响,青藏高原生态安全屏障仍然面临退化草地面积大、固碳能力降低等生态风险。揭示放牧对青藏高原高寒草地土壤有机碳含量影响及调控因素,对于提升高寒草地生态屏障功能具有重要作用。【方法】采用 Meta 分析,明晰不同放牧强度对青藏高原土壤有机碳含量、理化性质影响的平均效应值,结合混合效应模型,揭示放牧对土壤有机碳影响效应的主要调控因素。【结果】放牧干扰极显著降低高寒草地土壤有机碳含量,降幅约 13. 93%,平均效应值-0. 15±0. 04 （P＜0. 001）。轻度、中度和重度放牧草地土壤有机碳降幅分别为 12. 19%、13. 06% 和 15. 63%,轻度放牧处理未达到显著性检验水平。放牧干扰显著降低高寒草地土壤速效钾、全磷、全氮和全钾含量,降幅分别为 14. 55%、10. 74%、9. 14%（P＜0. 01）和 3. 17%（P＜0. 05）。放牧显著增加速效氮含量和土壤容重,增幅分别为 11. 90% 和 12. 66%。放牧草地土壤有机碳效应值,主要受土壤速效钾、全氮含量、土壤容重和海拔影响,均达到显著性检验水平,效应值变异的解释强度为 69. 73%。【结论】轻度放牧提高土壤速效钾含量,有利于降低放牧引起的青藏高原高寒草地碳排放量。     

模拟增温效应对矮嵩草草甸莎草科植物无性繁殖的影响

本项研究采用国际冻原计划(ITEX)模拟增温对植物影响的研究方法,将温棚按从小到大的顺序依次设为A、B、C、D、E 5个温度梯度,主要从矮嵩草(Kobresia humilis)、黑褐苔草(Curex alrofuscu)(莎草科)无性繁殖方面探讨了它们对模拟增温的响应。研究结果表明:从对照至A温室随着温室的减小温度(地表温度和地温)逐渐升高,三年的平均温度在A温室中最大(11.9℃,11.7℃),在对照中最小(9.4℃,9.9℃);A温室平均温度(地表温度和地温)与对照相比平均升高了2004年(2.6℃,2.2℃)、2005年(2.2℃,2.1℃)、2006年(2.1℃,2.0℃)。莎草科植物(矮嵩草和黑褐苔草)对增温反应的总体变化趋势有所区别,矮嵩草的分蘖数和叶片数在E温室达到最大值,而生物量在C温室达到最大值;黑褐苔草的分蘖数在D温室达到最大值,生物量在A温室达到最大值。     

青藏高原高寒草甸群落特征对氮沉降和增水的响应

试验选择高寒草甸为研究对象,通过连续两年定位观测,采用模拟氮沉降与增水及其交互作用对高寒草地群落特征的影响,为高寒草地生产力功能提升提供科学依据。结果表明:模拟氮沉降和增水及其交互处理,当年均能够显著增加高寒草甸地上总生物量、禾本科植物、豆科植物生物量,但显著降低莎草科植物生物量;而在第2年,增水处理并未明显增加地上生物量,氮沉降与增水交互作用可以稳定地提高高寒草地生产力,各处理均能够明显提高禾本科和莎草科生物量、降低杂类草生物量。增水当年能够显著提高高寒草甸物种丰富度和生物多样性指数,但氮沉降和增水交互降低物种多样性指数;而在第2年,各处理物种数目和多样性指数均降低,且氮沉降与增水的交互作用影响效应达到极显著性检验水平。综合分析,氮沉降和增水及其交互作用在提升草地生产力、优良牧草生物量的同时,也可能造成高寒草甸物种丰富度和多样性指数降低,在草地的适应性管理方面需要引起足够的关注。     

模拟氮沉降显著提高青藏高原高寒草地氧化亚氮排放速率

为揭示不同类型和剂量氮沉降下青藏高原高寒草地N₂O排放速率的响应规律，本研究对83组N₂O排放速率研究数据开展整合分析，结果表明：模拟氮沉降实验极显著增加高寒草地N₂O排放速率，增加幅度和平均效应值分别为148.43%和0.91。高寒草甸和高原草原N₂O排放速率增加幅度依次为115.98%和190.96%(P<0.05)。就不同类型氮素添加的平均效应值而言，硝酸钾>家畜粪便>硫酸铵>尿素>硝酸铵>家畜尿液>氯化铵>硝酸钠，其中后两者对青藏高原高寒草地N₂O排放速率影响最低，增加幅度依次为43.33%和34.99%。低剂量、中剂量和高剂量氮素的平均增加幅度分别为40.49%,197.13%和339.29%。氮沉降平均效应值受氮素剂量、土壤硝态氮含量、全氮含量、年均气温和地上生物量的显著性影响，前三者分别可以解释28.32%,12.94%和11.17%的效应值变异。未来氮沉降增加情景可能显著增加青藏高原高寒草地N₂     

Meta分析中国不同类型草地放牧强度对土壤氮素矿化作用的影响

氮是草地生产功能的重要限制因素,氮素矿化作用为草地肥力的重要指标.草地生态系统净氮矿化速率对放牧干扰存在不同的响应特征,本研究采用Meta分析方法,通过对中国草地已开展的32个有关放牧对草地矿化作用影响的试验结果进行整合分析.结果 表明:放牧轻微增加我国草地土壤净氮矿化速率,增幅约0.68％,平均效应值为0.01±0.13(置信区间为-0.24～0.25).放牧极显著增加了高寒草甸矿化作用(P＜0.05),平均效应值约为0.38±0.10.放牧降低了温性草原、温性荒漠和沼泽湿地(P＞0.05)土壤净氮矿化速率.放牧强度对平均效应值具有极显著影响(P＜0.0001),轻度和中度放牧提高氮素矿化速率分别为13.88％和5.12％,而重度放牧降低草地氮素矿化速率约9.42％.土壤湿度和海拔对平均效应值具有显著正效应影响(P＞0.05),分别可以解释14.30％和13.61％的效应值变异.轻度和中度放牧有利于提高我国草地生态系统氮素矿化作用和供给能力,可以作为草地生产管理的重要利用方式.暖湿化气候情景有助于提升草地生态系统氮素矿化作用和供给能力.