祁连山海北高寒草甸生态系统大气氮湿沉降动态变化特征

对祁连山海北高寒草甸地区2010年和2011年大气氮湿沉降观测分析发现,海北高寒草甸地区NH_4~+-N、NO_3~--N和TIN湿沉降年平均浓度分别为0.35 mg/L、0.27 mg/L和0.62mg/L,对应的湿沉降年总量分别为1.78kg/hm2、1.40kg/hm2和3.19kg/hm2。湿沉降氮浓度和湿沉降氮量年内均有明显的季节变化,湿沉降氮浓度表现出冬季高夏季低,而湿沉降氮量则为夏季高冬季低。NO_3~--N和NH_4~+-N湿沉降浓度与降水量分别呈极显著的逆函数和幂函数负相关关系(P<0.001)。NO_3~--N和NH_4~+-N湿沉降量与降水量分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.001)的线性正相关关系。NH_4~+-N与NO_3~--N湿沉降浓度和湿沉降量的比值与降水量均表现出弱的线性正相关关系(P<0.10)。海北高寒草甸地区的NH_4~+-N、NO_3~--N和TIN湿沉降量与世界和我国各地的农田、森林、城市相比处于低值区,而与处在大气清洁、海拔稍高的我国丽江玉龙雪山地区、西藏林芝地区相比基本相仿。     

高寒草甸地区冷季水分资源及对牧草产量的可能影响

分析了高寒草甸地区冷季降水和土壤水分资源分布特征及其对牧草产量的可能影响，结果表明，祁连山海北高寒草甸地区冷季降水资源贫乏，但9－10月较高的降水受枯黄植被蒸散量小，植被盖度大的影响，易贮存于土壤，加之地处高寒， 气温低，土壤封冻早，冻结期长，使土壤水分在冬季可以冰晶水的形式留存于土体，从而给来年牧草进入正常营养生长发育阶段提供了水分条件的需求，牧草产量的高代与冷季降水及土壤水分条件有一定的联系性，建立冷季降水与牧草产量间的预报方程，其拟合率高。     

矮嵩草草甸年净生产量对气象条件响应的判别分析

人们在牧草年景行为的划分中，多以好、坏的感观标准来衡量。为此，本文通过二次型判别分析，建立牧草地上年净生产量与气象因子间的数学模型：ＧＷ＝－２６．２０１２ＡＴ＾２－０．０１３８ＲＰ＾２＋１．２１４４ＡＴ．ＲＰ＋２８０．９５９９ＡＴ－６．４９３６ＲＰ结果表明，建立的二次型两级判别模型，拟合率达１００％，呈极显著的相关水平（Ｐ〈０．０１），试报表明具有很好的准确性，本文还通过所建立的数学模型，分析了矮     

高寒草甸草地土壤贮水量对牧压梯度的响应

为探讨放牧情况下土壤水分驱动特征,揭示其水源涵养能力,以青海海北高寒草甸为研究对象,采用实地采样与室内测试分析相结合的方法,分析了禁牧(CK)、轻牧(LG)、中牧(MG)、重牧(HG)等不同牧压梯度下植被生长季5~9月的土壤贮水量特征及其与环境因素的关系。结果表明:在0~50cm层次上,牧压梯度并未显著改变土壤贮水量的季节变化动态,均表现在5、6月高,7月低,8月以后缓慢升高。但封育提高了土壤贮水量,0~50cm层次土壤平均贮水量表现出CKHGLGMG,分别为222.82±26.44mm、199.71±16.91mm、189.00±16.36mm、187.69±14.71mm,表明禁牧有利于提高土壤贮水量。同一时期土壤贮水量垂直分布变化受牧压梯度影响较小,不同月份土壤贮水量在垂直变化上呈现出不同变化趋势。土壤含水率与容重显著负相关(P0.01),与毛管孔隙度、土壤有机质含量、地下生物量显著正相关(P0.01),暗示放牧管理通过驱动土壤特征来影响土壤贮水量。     

青藏高原高寒草甸生态系统CO2交换量的"转折气温"

为了理解青藏高原高寒草地生态系统的碳动态变化和环境因子对其的调控关系,分析2年(2002和2003年)的涡度相关数据.结果表明,高寒草地生态系统是"碳汇",2年分别从大气吸收了286.74和284.94 g CO2.相关分析表明,高寒草甸生态系统CO2交换量与日平均气温有十分明显的相关性,而与光量子通量密度和土壤含水量没有明显的相关性."转折气温",是生态系统光合通化增长速率开始大于生态系统的呼吸增长速率时的气温.通过线性指数模型,发现高寒草甸生态系统的"转折气温"是2.47 ℃.在降雨和光量子通量密度基本不变,生态系统比较稳定的条件下,如果增温效应发生在气温大于2.47 ℃,高寒草甸生态系统的"碳汇"功能将得以加强,反之,发生在气温小于2.47℃,"碳汇"功能将被削弱乃至转变为"碳源".     

2005-2017年青海三江源区草地家畜承载力时空格局研究

位于青藏高原腹地的青海三江源是全球气候变化的启动区和脆弱区,是我国国家生态安全屏障。为有效遏制该地区高寒草地生态退化,在2005—2017年先后实施了生态保护和建设一期工程、二期工程。本研究应用基于卫星遥感模型估算的植被净初级生产力及家畜存栏统计数据,对三江源生态保护和建设工程实施以来草地理论载畜量及载畜压力时空变化及其原因进行了分析。结果表明：2005—2017年间三江源区理论载畜量呈现不显著降低趋势,较之前一期工程期间,二期工程实施期间理论载畜量降低了6.75%;一期工程实施期间现实载畜总量2 041.39万羊单位,载畜压力指数1.38;而二期工程实施期间,可能由于气候暖干化使得理论载畜量降低,以及实施减畜政策与补偿的不对等关系,导致现实载畜总量增至2 216.40万羊单位,载畜压力指数增至1.60。研究结果表明生态保护和建设工程仍然面临着艰巨而又复杂的挑战。     

祁连山东段4类草地生态系统CO2通量与叶面积指数的关系研究

以祁连山东段嵩草草甸(矮嵩草草甸)、灌丛草甸(金露梅灌丛草甸)、沼泽草甸(帕米尔苔草沼泽草甸)和草甸草原(西北针茅草甸草原)4类重要草地为对象,基于2011年植被生长季(6～9月)涡度相关观测系统连续监测的CO₂通量和遥感反演的叶面积指数(LAI),比较研究CO₂通量及群落光合特征参数与LAI的关系。结果表明,生长季中嵩草草甸的LAI和碳汇强度分别为2.76m²/m²和694.13gCO₂/m²,显著高于其他3类草地类型。灌丛草甸碳汇强度居中(662.98gCO₂/m²),但LAI最小(1.66m²/m²),草甸草原碳汇强度次之(524.40gCO₂/m²),沼泽草甸碳汇强度最小(460.77gCO₂/m²)。4类草地的逐日生态系统CO₂净交换(Net ecos...     

三种高寒草甸植被类型植物群落结构及其土壤环境因子研究

对海北定位站地区分布的金露梅灌丛草甸、矮嵩草草甸和沼泽化藏嵩草草甸3种高寒植被类型群落及土壤环境因子的观测结果表明:3种植被类型地上年净生产量依次为矮嵩草草甸(339.594 g/m2)＞沼泽化藏嵩草草甸(339.358 g/m2)＞金露梅灌丛草甸(278.299 g/m2);光能利用率为矮嵩草草甸(0.099%)＞沼泽化藏嵩草草甸(0.091%)＞金露梅灌丛草甸(0.075%);植被群落的种类组成为矮嵩草草甸(54种)＞金露梅灌丛草甸(47种)＞沼泽化藏嵩草草甸(24种).观察矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸0～20 cm土壤温湿度表明,矮嵩草草甸土壤温度＞金露梅灌丛草甸,土壤湿度则相反,其中矮嵩草草甸土壤温度较高,土壤湿度较低,金露梅灌丛草甸则是高土壤湿度和低土壤温度,而沼泽化藏嵩草草甸土壤湿度达饱和甚至超饱和状态,土壤温度显得更低.     

海北高寒湿地地气长、短波辐射的季节变化特征

利用2004年微气象观测资料,分析了海北高寒湿地长、短波辐射以及地表反射率(A)和光合有效辐射(PAR)占太阳总辐射(DR)比例(η)的变化特征。结果表明,海北高寒湿地长、短波辐射均具有明显的季节变化。DR在12月最低,4月最高。PAR在12月最低,7月最高。受下垫面性质影响,反射辐射(UR)和A在1~2月明显大于其他季节,7~10月小,A在植物生长季节的5~9月平均值为0.172,年平均值为0.299。地面长波辐射(DLR)、大气逆辐射(ULR)和净辐射(Rn)的最低值均出现在1月,最大值出现时期则不同,DLR与Rn均出现在6月,而ULR出现在8月。地面有效辐射(ELR)无明显的季节变化。η的季节变化比较弱,7月最高值为0.434,1月最低值为0.316,年平均值为0.40。     

环境因子对暗沃寒冻雏形土土壤CO2释放速率的影响

暗沃寒冻雏形土土壤CO₂释放的日变化与气温及地表温度的日变化过程同步,只是气温日变化峰值推迟了2h。地表温度与土壤CO₂释放速率呈极显著正相关。暗沃寒冻雏形土土壤CO₂释入的季节动态受土壤温度(0～30cm,特别是10cm)、真菌菌丝生物量(0～20cm)、土壤有机碳现存量(0～20cm)和生物量的影响。它们均与土壤CO₂的释放速率呈显著或极显著的正相关关系。过度放牧使土壤容重增大,孔隙度和土壤有机碳贮量减小,从而降低土壤CO₂释放速率,方差分析结果表明,差异显著。而土壤湿度及降雨对土壤CO₂释放速率影响较小。