尕海湿地CH4、CO2和N2O通量特征初步研究

2011年7月-2012年7月,采用静态箱-气相色谱法同步研究了尕海4种典型湿地类型的CH₄、CO₂和N₂O通量及其与温度因子的关系,并估算了其全球变暖潜势值(GWP)。结果表明,尕海湿地的CH₄、CO₂和N₂O通量具有明显的空间变化特征,CH₄、CO₂和N₂O通量最小值分别为亚高山草甸(-0.014±0.126) mg/(m²·h),沼泽湿地(137.17±284.51) mg/(m²·h)和高山湿地(-0.008±0.022) mg/(m²·h),而最大值分别为沼泽湿地(0.498±0.682) mg/(m²·h),高山湿地(497.81±473.09) mg/(m²·h)和草本泥炭地(0.094±0.117) mg/(m²·h);同时CH₄、CO₂通量有明显的时间变化特征,通量最大值分别出现在2011年的7-10月和2012年的5-7月,而后降低并维持相对稳定的变化趋势;5 cm地温、气温、地表温度及箱内温度与4种类型湿地CO₂通量呈极显著正相关关系(P<0.01),与高山湿地CH₄通量均存在显著正相关关系(P<0.05),与其他3种湿地类型CH₄通量的相关性均较差,但与4种湿地类型N₂O通量无显著相关性;尕海草本泥炭地、沼泽湿地、高山湿地和亚高山草甸4种类型湿地的温室效应贡献潜力依次为35.311,13.520,34.816和30.236 t CO₂/(hm² ·a), 沼泽湿地能够显著降低温室效应。     

黄河口滨岸潮滩湿地CO2、CH4和N2O通量特征初步研究

2009年8月,运用静态暗箱-气相色谱法对夏季黄河口滨岸潮滩湿地CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化特征进行了原位观测。结果表明,夏季低潮滩沉积物-大气界面的CO₂、CH₄和N₂O通量均具有明显日变化特征,日通量范围分别为-18.755～43.731,-0.070～0.224和-0.002～0.008 mg/(m²·h),均值为11.630,0.079和0.005 mg/(m²·h),全天表现为三者的排放“源”;中潮滩沉积物-大气界面CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化范围分别为-30.780～25.734,-0.111～0.100和-0.004～0.006 mg/(m²·h),均值为4.570,0.011和0.002 mg/(m²·h),全天亦表现为三者的排放“源”;中潮滩-大气界面CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化范围分别为46.253～102.637,-0.211～0.048和-0.008～0.008 mg/(m²·h),均值为76.656,-0.038和-0.002 mg/(m²·h),全天表现为CO₂的“源”、CH₄和N₂O的“汇”。 本研究还发现,中潮滩的CO₂通量与气温呈显著正相关(P＜0.05)关系,低潮滩沉积物的CH₄通量与气温、地表温度和5 cm地温呈极显著正相关(P＜0.01)关系,而中潮滩的N₂O通量与气温、地表温度和不同深度地温(5,10,20 cm)呈显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)负相关关系;沉积物基质和翅碱蓬群落是影响CO₂、CH₄和N₂O通量特征的重要因素,而水分、盐分对于三者通量特征的影响也不容忽视。     

内蒙古羊草草原温室气体交换通量的日变化特征研究

本文探讨了草的主要温室气体收支的现场观测的方法。     

农牧交错带草地生态系统N2O通量对短期氮、磷添加的响应

氮(N)、磷(P)是维持陆地生态系统生产力的重要营养元素，为探求磷添加和氮、磷的交互作用如何影响农牧交错带草地生态系统N₂O通量及调控机制，本研究设置对照(CK)、氮添加(N：缓释尿素10g·m^-2·a^-1)、磷添加(P：磷酸二氢钙10g·m^-2·a^-1)以及氮、磷同时添加(NP)4个处理，通过静态暗箱-气相色谱法测定2018和2019年生长季N₂O通量，通过结构方程模型等寻求氮、磷及其互作效应对N₂O通量的影响。结果表明：氮添加显著降低了2018年生长季N₂O排放，而磷添加显著降低了两年生长季N₂O排放；氮、磷同时添加削弱了单独氮或磷添加对N₂O排放的抑制作用；硝态氮、铵态氮和土壤含水量是N₂O通量的主要影响因素。因此，氮、磷添加对农牧交错带草地N₂O通量的影响存在显著的交互作用，并且受年际间温度和降水的调控，农牧交错带草地养分管理对N₂O通量的影响应考虑降水格局的变化。     

青藏高原北缘3种高寒草地的CH4CO2和N2O通量特征的初步研究

高寒草地温室气体排放研究已成为高寒草地与气候变化关系的重要议题之一,但目前的研究多集中于单种类型草地的温室气体通量研究,缺乏多种草地类型间的比较。本研究于2009年以高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛为研究对象,利用静态箱法研究3种草地的CH_4、CO_2和N_2O通量特征。结果显示,天然高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛是大气CH_4的汇,大气CO_2和N_2O的源,其CH4通量分别为-21.4、-28.1和-41.1μg·m~(-2)·h~(-1);CO_2通量分别为360.6、447.9和475.1 mg·m-2·h-1;N_2O通量分别为34.2、51.6和50.6μg·m~(-2)·h~(-1)。生长季的高寒草地CH_4吸收占全年的42.4%~45.6%,生长季的CO_2和N_2O排放量分别占全年的64.1%~67.8%和37.9%~66.7%。土壤5 cm温度与CH_4、CO_2、N_2O通量分别呈负相关、正相关和正相关关系,除高寒草甸CH_4通量外土壤5 cm与其他草地温室气体通量均达到显著水平(P0.01);土壤湿度与草地CH_4和CO_2通量呈正相关,与N_2O通量呈负相关,但仅与高寒草地CH_4和CO_2相关性达到显著水平(P0.01)。土壤呼吸温度敏感性大小(Q10)值显示,CO_2通量较CH_4和N_2O通量对温度更为敏感。将3种草地的CH_4、N_2O通量值换算为等量CO_2后发现草地温室气体通量造成的温室效应表现为高寒灌丛栽培草地高寒草甸。     

内蒙古草原生长季节大气中CO2浓度及其变化特征研究

1999~2002年对内蒙古草原生长季节近地面层大气中的CO₂浓度及其变化进行观测研究。结果表明:CO₂浓度及CO₂在近地层的浓度梯度在生长季节均有明显的日变化和逐日变化;观测期间,大气中CO₂浓度四年平均日均值为361.6 μL/L,其年变化幅度约为13.5 μL/L;草原上空CO₂的日变化通常呈马鞍型,平均日变化幅度为27~37 μL/L,个别日期可达80 μL/L;生长季节草原上空近地大气层中CO₂浓度随着高度的增加而递减,平均递减率为0.94 (μL/L)/m。     

青藏高原高寒草甸土壤N_2O排放通量对温度和湿度的响应

试验采用室内培养的方法研究了青藏高原矮嵩草草甸土壤氧化亚氮(N2O)排放通量对土壤温度和湿度的响应过程。结果表明:随培养温度增加,培养初期矮嵩草草甸土壤N2O排放速率逐渐降低(P0.05),最高排放速率为4.75±0.24g/(kg·h),最低排放速率仅为2.92±0.19g/(kg·h);而经过7d培养,高寒草甸土壤N2O排放速率先降低,而且转变为弱汇,而后升高,30℃时最高,为0.67±0.06g/(kg·h),各处理均显著低于短期培养时排放速率(P0.05);随土壤湿度增加,短期培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率先降低随后升高,在土壤湿度为60%时排放速率最高,为(3.62±0.38)g/(kg·h),而在75%时排放速率最低,为(3.38±0.25)g/(kg·h);随着培养时间延长,高寒草甸土壤N2O排放速率逐渐降低,最高排放速率为(0.55±0.32)g/(kg·h);土壤湿度分别为45%和温度为20℃、以及60%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最高;而在土壤湿度为45%和30℃、以及75%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最低,后者呈现吸收现象,吸收速率约为-1.84g/(kg·h)。     

青藏高原高寒草甸N_2O排放速率及其对降水和气温的响应特征

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站,利用静态密闭箱-气相色谱法,连续两年(2013,2014年)进行了高寒草甸N_2O排放速率及其对降水和气温的响应特征研究。结果表明:高寒草地N_2O年平均排放速率为32.4±3.1μg/(m~2·h),生长季排放速率为41.1±4.3μg/(m2·h),明显高于休眠季的排放速率20.2±3.2μg/(m~2·h);不同采样时期N_2O排放速率具有极显著差异;气温与N_2O的排放速率之间存在显著正相关关系(R=0.52),随着日平均气温增加,高寒草甸土壤N_2O排放速率逐渐提高;降水量与N_2O排放通量之间存在较弱的负相关关系。在未来全球增温的气候情景下,高寒草地土壤N_2O排放量将呈现上升的趋势。     

施粪对典型草原温室气体排放的影响

研究以陇东典型草原为对象,采用静态箱–气象色谱分析法测定典型草原滩羊放牧生态系统在施粪7、14、21 d和不同温度下CO₂、CH₄和N₂O气体通量,分析了施粪后时间和温度对3种主要温室气体通量的影响。主要结果如下:1)施粪具有抑制典型草原3种主要温室气体通量趋势,温室气体通量随施粪后时间的延长而下降。施粪后草原CH₄吸收通量减少;CO₂和N₂O的排放通量先增加,但是21 d后低于对照组。2)除对照组CO₂排放通量与土壤温度呈正相关关系外,土壤温度与施粪组的对照组的CH₄吸收量、N₂O排放量,施粪组的CO₂排放量呈负相关关系。     

O通量特征及排放贡献

：２００３年５月－２００４年４月,利用静态箱－气相色谱法对生长季与非生长季三江平原小叶章湿地N₂O 通量特征及排放贡献进行了研究。结果表明,生长季N₂O 呈脉冲式排放,通量介于０．００５～０．１１１ｍｇ／（ｍ^２·ｈ）,５月较低通量与降水较多有关,６月通量骤然增加与冻层融通有关,７－８月与降水少及蒸发旺盛有关,９月与土壤中较多氮有关。N₂O 通量与５ｃｍ 地温呈显著正相关（P＜０．０１）;非生长季N₂O 表现为“吸收－排放”,通量介于－０．００１５～０．０４９７ｍｇ／（ｍ^２·ｈ）。N₂O 通量与气温、土壤融化时间均呈指数关系（P＜０．０１）,说明在冻结期,温度仍是控制微生物活性的主要因素,而在融化期,温度和冻层融通是导致N₂O 通量迅速增加的重要原因。总之,生长季N₂O 排放量为２０５．５４ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 的“源”,非生长季N₂O 排放量为－２６．９７ ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 的“汇”,全年N₂O 排放量为１７８．５７ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 重要释放“源”。     

内蒙古草地生态环境退化现状及治理对策浅议

内蒙古草地是内蒙古畜牧业发展的物质基础，同时也是生态环境的保护屏障。但由于人为因素的影响和破坏，草地生态环境发生严重退化。本文阐述了内蒙古草地生态环境退化现状、原因及治理对策，这对今后草地环境退化治理具有一定的参考价值。     

内蒙古草原火险等级短期预报研究

利用EOS/MODIS数据和内蒙古不同类型草地枯草期野外实测可燃物月动态数据,建立枯草期遥感估测模型。在此基础上,选择积雪覆盖、可燃物重量、草地连续度、日降水量、日最小相对湿度、日最高气温、日最大风速等7个指标,采用层次分析法确定各指标的权重,构建草原火险指数,建立草原火险等级短期预报模型。应用模型可将内蒙古草原的火险状态划分为不燃、难燃、可燃、易燃、极易燃5级,并对火险做出短期预报。利用数据抽样回代检验方法对草原火险等级短期预报进行精度检验,检验结果为落区预报准确率达96.42%,预报结果与实际基本相符,可以用于内蒙古草原火险短期预报的实际应用。     

内蒙古草原火的时空动态特征研究

基于1981-2005年内蒙古草原火的统计资料分析表明,内蒙古草原在25年间共发生草原火3142次,其中人为火占68.84%,雷击火占5.19%,未查明起火原因草原火占25.97%。草原火强度主要以Ⅳ、Ⅲ级草原火为主,占查明起火原因草原火的81.15%。草原火的年发生次数总体呈减少趋势,但在21世纪初有所增加,且春、秋季是草原火的高发期,其中人为火在4月份发生次数最多,而雷击火集中于5,6月份。草原人为火发生时段集中在9:00-16:00,雷击火主要在13:00-17:00。内蒙古草原火的发生区域呈东北向西南减少的条带状分布,其中位于呼伦贝尔市的新巴尔虎右旗、陈巴尔虎旗、牙克石市和鄂伦春自治旗是发生草原火次数最多的4个旗(县),累计发生次数在119~187次之间。研究结果表明,内蒙古草原火预防工作在区域上应集中在内蒙古中、东部和东北部地区,在时间上拟关注春季,特别是白天9:00-16:00时段。     

内蒙古草地资源及草业发展现状、问题与对策

通过对内蒙古草地资源、草业发展现状及特点的深入分析,提出了内蒙古草地资源及草业发展中主要存在的问题,阐明了内蒙古与国外畜牧业发达国家在草地畜牧业中的最大差距不在畜牧养殖上,而在人工草地的发展还十分滞后,生产者及决策者对草业的认识和重视程度还远远不够;建议根据地区不同的降雨量,采取不同的保护与建设措施。     

羊草草原植被监测方法的比较研究

在草原长期生态监测和研究过程中,观测方法的一致性和可比性是保证数据质量及其控制的关键环节,预防观测误差比纠正误差要容易得多。因此,选择什么样的取样方法,在现代标准化和网络化的监测和研究活动中至关重要。通过对两种样线法、巢式样方法和1m×1m样方法等4种方法监测羊草草原植物物种丰富度和生产力的比较研究发现,在草原植被监测,尤其是长期监测过程中,宜将物种丰富度的监测与生产力的监测分离开来。在以物种丰富度为监测目的时,样线法为宜,最小样线长度为400m;在以监测羊草草原群落地上生物量为目的时,1m×1m样方法为宜,最少样方数为10。这样既可以缩小长期固定监测样地的面积,又可以节省人力、物力和财力。     

内蒙古草原羊草根际联合固氮菌的分离鉴定及其生理生化特性研究

作者从内蒙古锡林郭勒草原优质牧草－羊草根际分离筛选出两株根际联合固氮菌。根据形态特征和生理生化特性，菌株Ａ－１属催娩克雷伯氏菌，菌株Ｂ－１８属肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种。对其进行生理生化特性，培养特性，固氮酶活性，氧浓度对固氮酶活性影响等方面的研究。结果表明，菌株均在微好氧条件下固氮活性最高，在Ｈｉｌｌ无氮培养基上３０℃恒温培养，其固氮酶活性分别在１８和１６小时左右达到最高峰。     

青藏高原纳木错高寒草原温室气体通量及与环境因子关系研究

青藏高原广泛分布着以高寒草甸和高寒草原为主的陆地生态系统。由于高寒草地生态系统异质性较大,对高寒草地主要温室气体通量的估算具有较大的不确定性。为研究高寒草原温室气体通量规律及其驱动因子,并为动态碳-氮耦合模式在高寒生态系统的参数化与检验提供数据支持,于2008年7-9月,使用静态箱-气相色谱法在位于青藏高原腹地的纳木错高寒草原开展了主要温室气体通量(CO₂,CH₄,N₂O)及环境因子的同步观测。结果表明:纳木错高寒草原生态系统CH₄,N₂O通量和CO₂排放分别为:-0.047 mg·m^-2·h^-1,0.49μg·m^-2·h^-1和208.2 mg·m^-2·h^-1;在季节尺度上,土壤温度与CO₂排放呈显著正相关,与N₂O和CH₄通量线性关系不显著;土壤含水量与CH₄和N₂O通量呈正相关关系,但与CO₂通量无显著相关。在日变化尺度上,土壤湿度稳定,土壤温度变化与N₂O和CO₂通量成正相关,对CH₄通量影响不显著。     

气候变化对内蒙古草原分布和生产力影响的预测研究

本文在划分内蒙古草原生命地带的基础上,研究森林草原、典型草原和荒漠草原对两种气候变化方案的响应。结果表明,气候变化对内蒙古的草原植被可能产生重要的影响。一方面,草原面积显著减少,南部界限大幅度北移,森林草原退出本区。另一方面,草原生产力明显下降,荒漠草原的减产最为突出。气候变化的作用在本区的东部和南部表现为草原空间分布的迁移,在西部干旱地区则导致生产力的迅速下降。总之,草原对温度的升高以及人为干扰均更为敏感。     

内蒙古典型草原牧草和日粮组成对绵羊瘤胃发酵、营养降解及甲烷气体排放的影响

随着草原群落组成及其营养特性的变化,放牧家畜对牧草的利用率和甲烷气体排放量也随之发生变化。本研究对锡林郭勒草原的牧草种类组成和品质的变化及其对绵羊瘤胃的消化代谢以及甲烷气体排放的影响进行研究。