青藏高原样带高寒生态系统土壤有机碳分布及其影响因子

沿青藏公路,以跨越山地荒漠、高寒草甸-草原和山地灌丛-针叶林等地带的样带为研究区域,在23个样点采集土样分析土壤有机碳(SOC)分布及其影响因子.结果表明,在样带水平方向,不同植被下整个剖面的SOC含量从高到低依次是森林＞灌丛＞草甸＞草原＞荒漠;在垂直方向上,森林、灌丛和草甸植被0～10 cm土层SOC含量、草原植被20 cm以上土层SOC含量皆显著高于其下各层,荒漠植被各土层SOC含量分布均一.灰色关联度分析表明;降水是影响样带内SOC分布的主导气候因子,随样带内水热条件的改善,降水对SOC分布的影响逐渐降低;降水和土壤粘粒对表层SOC分布的影响较大,土壤粉粒和砂粒对底层SOC分布影响明显.土壤容重和pH对SOC沿剖面分布的影响逐渐降低;植被生物量是影响不同植被下SOC分布的重要生物因子.     

不同覆盖材料对花生养分吸收和土壤养分变化的影响

针对花生种植使用普通地膜造成的环境污染问题,通过大田小区试验,对比了生物降解膜(BD)、普通地膜(PE)和不盖膜(CK)处理对花生不同生长时期的养分吸收、土壤的养分变化和花生产量等方面的影响。结果表明,收获期PE和BD处理的产量分别为7098.09 kg/hm²、6868.92 kg/hm²,较CK处理显著增产25.85%和21.78%。PE和BD处理土壤中的碱解氮和有效磷含量均呈现出“先减少后增加”的趋势,而有效钾含量表现为逐步下降的趋势,苗期为最大值,此后逐渐最低。不同覆盖条件下,花生植株地上部分的养分吸收量逐步增加,花生各生长时期的氮、磷、钾累积吸收量均表现为PE>BD>CK。该试验从土壤营养和花生养分吸收利用方面展开研究,为生物降解膜应用于花生生产可行性提供了理论依据。     

陕北黄土区不同植被类型土壤有机碳分布特征及其影响因素

  目的  探究陕北黄土区退耕还林（草）后形成的主要植被群落类型土壤有机碳空间分布特征及其影响因素,旨在为今后该地区人工林土壤碳汇管理以及生态效益评估提供参考依据,为我国北方森林土壤碳的相关研究积累基础数据。  方法  以吴起县大吉沟森林公园内的油松林、沙棘林、草地、油松沙棘混交林为研究对象,选取典型样区,运用单因素方差分析与灰色关联法,探讨不同植被类型在0 ~ 100 cm土壤有机碳垂直变化规律及其主要影响因素。  结果  （1）研究区土壤有机碳含量及储量具有明显表聚现象,且随土壤深度增加而降低。（2）不同植被类型下,土壤有机碳平均含量表现为沙棘林（7.03 g/kg） > 低坡度油松沙棘混交林（5.34 g/kg） > 草地（5.16 g/kg） > 高坡度油松沙棘混交林（3.87 g/kg） > 油松林（3 g/kg）,沙棘林与油松林、高坡度油松沙棘混交林土壤有机碳平均含量呈显著性差异（P < 0.05）。（3）不同植被类型土壤有机碳储量介于41.11 ~ 74.76 t/hm2。（4）不同植被土壤剖面C/N在16.41 ~ 39.11之间,C/N均值由大到小表现为沙棘林（34.68） > 低坡度油松沙棘混交林（25.88） > 草地（25.82） > 油松林（23.08） > 高坡度油松沙棘混交林（22.71）。（5）不同植被类型土壤理化因子与有机碳含量关联度均在中等关联以上,与有机碳含量关系密切。  结论  研究区在今后建设碳汇林时应充分考虑土壤有机碳影响因素,优先选择沙棘等优势树种。      

覆盖生物降解地膜对马铃薯产量及土壤环境的影响

为了明确生物降解膜和PE地膜在马铃薯生产上的增产效果,解决PE地膜在土壤中残留带来的土壤环境污染问题,加强生物降解地膜推广使用,以大西洋3号为供试品种,试验了生物降解地膜和2种PE地膜对马铃薯产量、土壤温度和含水量及土壤酶活性的影响。结果表明,覆盖生物降解膜处理的马铃薯产量高于覆盖PE地膜处理的产量,处理4（覆盖生物降解膜）马铃薯亩产量和商品薯率最高,分别为2 824.5 kg和79.8%,不覆盖地膜的处理1马铃薯产量和商品薯率最低。在马铃薯生长前期生物降解膜的增温保墒性能优于PE地膜。覆盖生物降解膜与PE地膜相比,土壤脲酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性无显著差异。微生物碳氮含量以生物降解地膜处理最高,显著高于其他各处理,覆膜可显著提高马铃薯土壤温度及含水量,进而显著提高了土壤微生物量碳氮含量。     

水稻生态系统碳密度空间分布及其影响因素研究

水稻生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在碳循环中起着十分重要的作用,且在小尺度区域中,碳密度空间分布上也会存在不小的差异,故本研究旨在区域尺度上分析水稻生态系统碳密度空间分布差异并探究造成差异的原因。通过实测临安区水稻地上部分、根系以及土壤的碳密度,同时结合临安区地理数据,使用空间自相关分析方法分析各乡镇碳密度空间分布差异,并对差异性作具体分析,探究其影响因素。结果表明,临安区水稻生态系统碳密度空间上呈现一定的自相关性及聚集性,临安中部地区水稻生态系统碳密度值较低,西部地区水稻土壤碳密度值较高且呈聚集性,东部地区水稻作物碳密度值较高且呈聚集性。究其原因,在区域尺度上地形因素对水稻生态系统的碳密度有一定影响;同时,由于中部地区的过度施氮肥导致土壤性质破坏,故土壤氮密度也是影响碳密度的一个重要因素。本研究对指导当地水稻农业生产以及促进水稻农业发展具有重要意义。     

不同农田模式下土壤有机碳、氮、磷及化学计量比的垂直分布特征

为了探讨土地利用方式的改变是否会影响土壤养分的垂直分布,以次生林地为对照,研究了西南喀斯特山区玉米—大豆轮作地、甘蔗地、桑园和牧草地等不同农田利用模式下0～50 cm土层中土壤SOC、N、P、MBC、MBN及其化学计量指标的变化。结果表明：研究区域内土壤SOC、N和P含量的表层积聚程度显著低于土壤MBC和MBN,森林土壤养分表层积聚效果优于农田土壤;土壤SOC含量是影响土壤养分表层积聚的重要因子。     

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2;②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义,样地内4种处理之间SOC储量差异显著,且均表现为中度放牧处理（moderate grazing,MG）＞轻度放牧处理（light grazing,LG）＞重度放牧处理（heavy grazing,HG）＞对照（control area,CK）;③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势,且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01）,这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性,且呈现明显的垂直递减特征;同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异;适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。     

紫柏山国家级自然保护区不同植被类型土壤碳氮分布特征及其影响因素

  目的  研究陕西省宝鸡市紫柏山国家级自然保护区不同植被类型下土壤碳氮分布特征,探讨其主要影响因素。  方法  以保护区内壤土类型(槲栎Quercus aliena林、华山松Pinus armandii林)和砂质土类型(锐齿栎Q. aliena var. acuteserrata林、栓皮栎Q. variabilis林、白桦Betula platyphylla林)不同土层土壤样品为研究对象,比较5种植被类型下土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度和土壤碳氮储量及碳氮比的差异,分析土壤有机碳、全氮、碳氮比与土壤理化性质的关系。  结果  ①壤土区土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量显著高于砂质土区(P＜0.05),其中壤土区各土层从大到小表现为槲栎林、华山松林,砂质土区各土层从大到小表现为白桦林、锐齿栎林、栓皮栎林。②土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量在0~30 cm土层均随土层深度的增加而显著降低(P＜0.05)。③各植被类型不同土层的土壤碳氮比分布无明显规律且差异不显著,碳氮比为9.94~16.23,有机质的矿化能力较强。④土壤含水量、容重是影响土壤有机碳和全氮质量分数的主要因子,土壤含水量、pH是影响碳氮比的主要因子。  结论  不同植被类型下土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤碳氮密度及土壤碳氮储量存在显著差异(P＜0.05),土壤含水量是影响土壤有机碳、全氮和碳氮比的关键因子。图4表5参36      

三亚地区芒果园生态系统碳储量及其分布特征

[目的]研究三韭地区芒果园生态系统各组分的生物量、碳含量、碳储量及其分布特征。[方法]分别应用平均木法、样方收获法和分层取样法采样,并测定芒果园生态系统乔木层、草本及凋落物层和土壤层生物量及碳含量,计算其碳储量。[结果]三亚地区芒果园生态系统总碳储量为91．72t／hm2,其中乔木层、草本及凋落物层和土壤层碳储量分别为16．17、0．95和74．60t／hm2,分别占总碳储量的17．63％、1．04％和81．33％;乔木层各器官碳储量大小为树叶〉树枝〉树根〉树干〉果实;随土壤层深度的增加,碳储量逐渐降低。[结论]三亚地区芒果园生态系统固碳潜力较大;系统碳储量主要位于土壤层,乔木层碳储量以树叶和树枝较多,草本及凋落物层碳储量较低。     

灌溉对高寒草原植被群落的影响试验

[目的]研究水分灌溉对退化高寒草原恢复重建中的作用和影响。[方法]2007年在玛多县鄂陵湖边的高寒草原进行灌溉与非灌溉试验,并进行植物种类及生物量的调查。[结果]灌溉后高寒草原植物种类组成增加,物种丰富度高于非灌溉区;植物地上、地下生物量均比非灌溉区明显提高,灌溉区平均地上和地下生物量分别为83.5和2 112.2 g/m2,比非灌溉区地上和地下生物量增加13.4和594.7g/m2。[结论]灌溉有利于植物生长和群落的重建。     

青藏高原夏季下垫面植被变化气候效应的数值模拟

利用中尺度区域大气模式RAMS对青藏高原下垫面植被变化的气候效应进行了数值模拟试验,研究了植被变化对区域气候的可能影响。结果表明,青藏高原气候效应在对流层高层（300hPa）有很好的体现,高原植被的变化后所引起的加热和降温效应在地表和高空表现不一致,且在流场上表现出的气旋性差值（反气旋性差值）会加强对流层高层南亚高压（低层西南低涡系统）,从而可能会影响长江流域的降水。     

温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响

[目的]研究温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响。[方法]选取海北高寒草甸、那曲高寒草原和当雄高寒湿地3种典型高寒草地生态系统类型为研究对象,采集表层0～10cm土壤,在实验室内进行土壤氮矿化培养试验。[结果]温度对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化影响显著,其中高寒草原土壤氮矿化速率随着温度的升高而升高,而高寒草甸和高寒湿地的土壤氮矿化速率随着温度的升高呈下降趋势。氮素输入对高寒草甸土壤氮矿化的影响不显著,而氮添加显著促进了高寒草原和高寒湿地的土壤氮矿化速率。青藏高原3种不同高寒草地类型间的土壤氮矿化速率存在显著差异。[结论]温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地的土壤氮矿化有不同表现的显著影响,且温度和氮素输入对青藏高原高寒草地土壤氮矿化的影响依赖于生态系统类型。     

青藏高原高寒草甸光合特征研究简述

青藏高原分布面积较广的高寒草甸是全球变化研究的热点地区之一,而植物光合固碳特征一直都是全球变化研究所关注的重要课题。简述了近年来青藏高原高寒草甸光合特征研究的进展和不足,并对将来的研究重点进行了展望。主要包括高寒草甸植物叶片光合对高寒生境的适应,影响因子分析,群落植被光合特征,植物生产力与碳库等。有关这一独特地域单元植物光合固碳特征研究的大量开展,必将进一步促进人们对该地区优质牧草资源的合理开发利用。     

温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响

[目的]研究温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化的影响。[方法]选取海北高寒草甸、那曲高寒草原和当雄高寒湿地3种典型高寒草地生态系统类型为研究对象,采集表层0-10 cm土壤,在实验室内进行土壤氮矿化培养试验。[结果]温度对青藏高原3种高寒草地土壤氮矿化影响显著,其中高寒草原土壤氮矿化速率随着温度的升高而升高,而高寒草甸和高寒湿地的土壤氮矿化速率随着温度的升高呈下降趋势。氮素输入对高寒草甸土壤氮矿化的影响不显著,而氮添加显著促进了高寒草原和高寒湿地的土壤氮矿化速率。青藏高原3种不同高寒草地类型间的土壤氮矿化速率存在显著差异。[结论]温度和氮素输入对青藏高原3种高寒草地的土壤氮矿化有不同表现的显著影响,且温度和氮素输入对青藏高原高寒草地土壤氮矿化的影响依赖于生态系统类型。     

青藏高原植被对气候变化响应的研究进展

青藏高原作为全球气候变化的启动器和调节器,在全球气候变化研究中备受关注。研究全球变暖背景下的青藏高原气候变化以及植被的响应特征,对于推进该区域气候变化研究具有重要意义,目前已有不少该方面的研究报道,但大多局限于对个别气候因素或个别植被响应的描述,缺乏对多种气候因素的综合概括和对植被响应区域差异方面的系统概括。该研究首先总结了青藏高原多个气候参数(气温、降水、积雪、日照辐射、水热通量等)的变化特征;然后归纳了在气候变化背景下,高原植被特征参数(绿度、物候、生产力、碳源/汇)对气候变化响应的规律;最后针对4个环境脆弱区,包括藏北、三江源、环青海湖、林芝,进行了植被变化气候响应特征的讨论。基于以上概述,分析了青藏高原植被气候变化响应研究方面存在的问题,对未来的研究方向进行了展望。     

气候变化对青藏高原陆地生态系统的影响研究进展

气候变化对陆地生态系统的影响及其反馈是当前全球变化研究的重要内容,青藏高原是全球气候变化的敏感区和启动区,气候变化对青藏高原陆地生态系统的影响是当前全球气候变化的重要研究领域。系统总结了目前关于气候变化对青藏高原陆地生态系统的影响与反馈的相关研究,最后根据当前研究中存在的问题,讨论了未来的研究方向。     

季节性积雪对高山草甸生态因子的影响

在青藏高原东部的一个天然高山草甸上,设置早融、中融及晚融3个融雪部位,每个部位随机设置30个1m×1m的小样方,采用野外测量及实验室测量相结合的方法,研究了不同融雪部位之间生态因子的差异。结果表明:从早融部位到晚融部位,融雪时间逐渐推迟,和早融部位相比,晚融部位的融雪时间延迟了20多天。土壤水份含量在各部位间有明显的不同,从早融部位到晚融部位,水分含量增加了35.9%。土壤营养成分中,总氮、总磷、总钾以及可溶性的氮在各部位间无明显的差异;可溶性的磷盐在3个梯度上的浓度都极低;可溶性的钾盐、钙盐和有机质含量从早融到晚融都呈显著减少的趋势。土壤pH在各部位间无显著的差异。从早融部位到晚融部位,地表温度的日较差有明显的变化,在3月、4月、5月份,日温差的平均值从样地早融部位到晚融部位分别降低5°C、14°C和8.2°C。显然,早融部位的温度日较差较大,冻融交替明显,容易导致草地植物的冻害。     

青藏高原地区积雪变化及特征分析

利用我国高原地区1963-2002年的逐月积雪日数资料,以及1972-2011年的格点积雪月频率资料,分析、对比了两种资料在该地区的时空演变特征。结果表明：同时段的(1972-2002)站点资料与格点资料相比,空间分布其高值区与积雪日数增值区均偏西北,偏北程度大致为3~4°,偏西程度大致为2~3°,且中心更为明显。在青藏高原西侧(85°E以西),积雪日数呈整体下降趋势。两种资料的积雪日数EOF分析存在一定的偏差,这与其对应的空间分布差异及气候趋势空间分布存在的偏差相吻合。     

青海玉树高寒草甸典型植被类型土壤养分与生物量的变化

以高寒草甸藏嵩草沼泽草甸、小嵩草草甸和黑土滩裸地为研究对象,测定土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、全钾及速效钾质量分数,分析不同植被类型的土壤养分变化规律,并与生物量进行相关性比较。结果表明,藏嵩草草甸土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾值最大,黑土滩值最小;不同植被类型土壤全磷相对稳定;地上、地下生物量与土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾呈极显著正相关（P≤0.01）。说明,土壤速效养分直接决定生物量的高低。