草地农业生态系统中的碳循环研究动态

草地生态系统的碳循环是维系陆地生态系统的基本机制之一,并与陆地生态系统的维持、发展和稳定性机制等相联系.通过对草地植物碳库、草地凋落物碳库、草地土壤碳库等草地生态系统碳循环的研究动态进行综述,旨在把握草地生态系统碳循环的特征及规律,从而深入研究碳元素各个贮存库间的定量迁移和转化关系的内部机制.     

草地生态系统碳蓄积的研究进展

介绍了全球碳循环与全球气候变化下草地生态系统碳蓄积研究的进展,并对世界和中国草地生态系统在陆地生态系统碳储量、碳循环及在全球气候变化中的地位和作用进行了分析.同时,对草地初级生产力、土壤有机碳、枯落物、放牧利用、草地开垦等因素影响草地生态系统碳蓄积的研究进行了评价,提出了中国草地生态系统碳蓄积研究需解决的主要问题和研究前景.     

我国草地生态系统碳循环机制及碳蓄积核算研究回顾与展望

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。     

气候变暖对草地生态系统碳循环的影响

人类活动导致的温室效应以及由此造成的气候变暖对草地生态系统的影响已引起人们普遍关注。草地生态系统碳循环作为陆地生态系统碳循环的重要组成,是未来陆地生物圈碳源/碳汇的关键环节之一,揭示这一作用对精确理解碳循环的过程和相关政策的制定具有重要的指导意义。本研究围绕气候变暖对草地生态系统初级生产力、土壤呼吸、凋落物输入与分解、土壤碳库的影响,探讨了草地生态系统碳循环对气候变暖响应的机制及其过程,简述了相关研究进展,提出了草地生态系统碳循环研究存在的问题和未来重点发展的方向,对草地生态系统碳循环的研究工作进行展望。     

草地生态系统碳储量及其影响因素

对世界和中国草地生态系统在陆地生态系统碳储存、碳循环及在全球气候变化中的地位和作用进行了分析,阐明了中国草地生态系统碳储量及其分布格局。同时,对影响草地生态系统碳储存的初级生产力、土壤有机碳、枯落物、放牧利用、草地开垦、火烧等因素进行了研究,提出了中国草地生态系统碳储量研究需解决的主要问题。     

草地生态系统碳储量及其影响因素

对世界和中国草地生态系统在陆地生态系统碳储存、碳循环及在全球气候变化中的地位和作用进行了分析，阐明了中国草地生态系统碳储量及其分布格局。同时，对影响草地生态系统碳储存的初级生产力、土壤有机碳、枯落物、放牧利用、草地开垦、火烧等因素进行了研究，提出了中国草地生态系统碳储量研究需解决的主要问题。     

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。     

气候变化对草地生态系统土壤有机碳储量的影响

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。     

AM真菌在草地生态系统碳汇中的重要作用

草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳储量中占有重要的地位,而广泛存在于草地生态系统中的丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,简称AM)真菌在草地生态系统的碳汇中起着重要的作用。本文从AM真菌功能多样性出发,从以下几个方面阐述AM真菌在草地生态系统碳汇中的作用:1)AM真菌对草地生态系统净初级生产力(NPP)的影响。2)AM真菌对土壤碳库变化的影响。3)AM真菌对CO₂浓度升高和大气氮沉降增加的响应。4)草地放牧利用、管理措施等干扰影响AM真菌,从而对草地生态系统碳循环产生影响。综合分析了AM真菌在草地生态系统中的作用机制,旨在为准确全面地评估碳汇现状、测算固碳速率、预估碳储量和应对全球气候变化提供方法和参考依据。     

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。     

植被修复对退化草地固碳的影响及展望

草原生态系统的固碳作用对区域乃至于全球的气候变化都会产生重大影响。草原作为我国第二大陆生态系统,对我国陆地生态系统CO2吸收与减排至关重要。然而,我国草原退化问题依然严峻,造成系统的固碳在较低水平上徘徊,通过植被修复提高其固碳能力的潜力巨大。为此,本文对草地固碳作用的重要性、我国草原退化状况、草地退化对草地碳库的影响、退化草地植被修复对碳库的重要作用以及退化草地植被修复的研究现状和存在的问题进行分析的基础上,提出了修复技术、修复效果和修复政策等方面的退化草地植被修复的研究展望。     

草地生态系统土壤碳矿化研究进展

草地生态系统在全球陆地碳循环中占有非常重要的地位。土壤碳矿化是连接全球碳循环和陆地生态系统功能的最重要的环节之一。近年来,学者们开展了大量有关草地生态系统土壤碳矿化的研究。本文从草地生态系统土壤碳矿化的影响因素、研究方法等方面进行综述,提出了未来草地生态系统土壤碳矿化的研究趋势。土壤碳矿化作用受土壤微生物和土壤有机碳质量的直接影响,同时受气候、植物、土壤、人类干扰等因素的间接影响;多数草地土壤有机碳矿化研究采用室内土壤需氧培养法进行测定,培养产生的土壤碳矿化CO₂的测定方法有碱液吸收法、气相色谱法、CO₂红外气体分析仪法,其中碱液吸收法是应用最早、使用最为普遍的一种方法。未来的研究中,土壤碳矿化可以作为评价退化草地恢复、放牧地管理、合理配置草地等措施实施效果的指标之一,并且需要加强土壤活性有机碳和惰性有机碳矿化过程的土壤微生物学调控机制的研究。     

氮沉降对陆地生态系统关键有机碳组分的影响

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。     

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。     

晋北赖草草地生态系统碳通量对不同放牧强度的响应

草地生态系统是最主要的陆地生态系统之一,其碳循环过程在全球碳平衡中具有重要作用。为探讨草地生态系统碳通量对不同放牧强度的响应,本研究以晋北赖草草地为研究对象,动态监测不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧下生态系统净碳交换、生态系统呼吸和生态系统总初级生产力。结果显示,2017年不同放牧强度对生态系统碳通量影响不显著;2018年中度和重度放牧通过改变土壤温度和净初级生产力,一定程度上提高生态系统呼吸和生态系统总初级生产力,但对生态系统净碳交换影响不显著。因此,晋北赖草草地生态系统碳通量对不同放牧强度的响应与放牧年限相关。     

草地生态系统碳循环研究进展

随着全球气候变化和陆地生态系统碳循环研究的发展,碳循环正成为草地生态系统研究的热点.本文在介绍其研究发展过程、主体内容和方向的同时,对目前的研究动态和研究方法进行系统的概述,重点分析了目前国内外草地生态系统碳循环过程研究、机制研究、研究方法及模型的发展动态,并对今后草地生态系统碳循环和相关研究提出了建议.     

草原生产两大转变形成现代化农业支柱产业

草地占地球陆地面积的1/4,是仅次于森林的绿色覆盖层和适应性最强的陆地生态系统。在西部开发中,草地具有特殊的重要意义。我国是世界第二草地大国,天然草地面积约4亿公顷,是林地的2倍,耕地的3倍,然而草地畜牧     

基于涡度相关法的中国草地生态系统碳通量研究进展

草地生态系统碳循环研究是全球碳循环研究的热点,涡度相关法使草地生态系统碳通量的长期和连续观测成为可能。本研究介绍了以涡度相关法为手段的中国草地生态系统碳通量的研究进展,重点阐述了中国草地生态系统碳通量在不同时间尺度上的变化特征,同时概括了不同的环境因子对草地生态系统碳通量控制机理方面的研究成果,并在此基础上对今后中国草地生态系统碳通量研究提出了建议。     

天然草地植被-土壤系统碳、氮、磷(钾)库的时空分布格局研究进展

天然草地是陆地最大的植物生产层,在维持全球碳、氮平衡和水循环中具有重要作用。碳、氮、磷元素的可利用性是草原生态系统生产力动态变化的关键决定因素,其在土壤与植被间的循环对生态系统的平衡和稳定具有重要作用。本文阐述了碳、氮、磷库在天然草地植被-土壤系统中的动态变化,对草原的合理利用和提高草原生产力具有重要意义,同时,对预测草原发育的方向和趋势以及物种多样性的保护和退化草地的恢复提供理论依据和科学指导。     

低碳经济与草业发展的新机遇

发展低碳经济是我国应对气候变化的必然选择,草业在低碳经济发展中将发挥重要作用。草地是陆地生态系统大的碳库,在减少和固持CO2方面将发挥主要作用。我国草地资源丰富,并且能源草开发潜力巨大。通过选择碳固持能力高的饲草,优化人工草地种植结构,建植高效固碳人工草地,改善反刍家畜日粮结构,增加优质饲草比例,降低反刍家畜温室气体排放等措施,增加碳的固持能力,推动低碳经济的发展。