农垦及放牧对温带半干旱草原土壤碳素的影响

通过对内蒙古锡林河流域贝加尔针茅草原、羊草草原和大针茅草原3种草原群落不同层位土壤样品碳素含量的测定和统计分析,探讨了农垦及放牧对该区主要草原土壤类型有机碳及无机碳的影响.结果表明:(1)贝加尔针茅草原开垦为农田30 a后,与未开垦的打草场相比,农田1 m土层内的土壤有机碳含量明显下降,且农田0～10 cm和10～20 cm土壤层有机碳含量趋于一致.(2)放牧使羊草草原和大针茅草原表层的土壤有机碳含量下降,较深层的土壤有机碳含量升高.放牧强度较大、较干旱的大针茅草原0～20 cm下降,30 cm以下升高,放牧强度较小较湿润的羊草草原0～10 cm下降,10 cm以下升高.(3)贝加尔针茅草原开垦为农田使1 m土层内的土壤无机碳含量升高,钙积化位置变浅.(4)放牧使羊草草原和大针茅草原1 m土层内的土壤无机碳含量下降,钙积化位置加深,放牧强度较大、较干旱的大针茅草原表现尤为明显.(5)草地开垦为农田,在使土壤有机碳的含量降低的同时,也增加了土壤无机碳的含量;放牧在使草原表层土壤有机碳含量减少、深层有机碳含量增加的同时,也减少了无机碳的含量.     

温带草原生态系统CO2排放对环境因子变化的响应

 2001年6～9月，在内蒙古地区气候异常干旱的条件下（降水量不到历史正常年份的1/6），利用静态暗箱法分别对锡林河流域草甸草原、羊草草原、大针茅草原等典型温带草原生态系统的CO2排放状况及主要环境因子进行了实地观测，分析它们之间的相关性。结果表明，在草原群落活跃生长期内，CO2排放通量的月变化对气温和地温的响应都不明显；但CO2日变化与气温和地表温度呈显著正相关，与5、10 cm处的地温相关不显著；从 CO2排放的平均值来看，草甸、羊草、大针茅草原样地随降水梯度变化（年降水量递减），CO2的排放通量依次分别由268.7、211.6、181.4 mg·m-2·h-1递减，说明大气降水是影响CO2排放通量变化的重要环境因子。此外，CO2排放通量还与土壤水分、土壤有机质、土壤全氮含量呈正相关关系。     

锡林河流域羊草群落春季CO2排放日变化特征分析

利用静态暗箱法对具有代表性的典型温带草原的羊草群落CO2排放进行了昼夜观测。结果表明，CO2排放通量日变化与气温和地表温度呈明显的正相关关系，相关系数分别为0．7475和0．7604，而与5cm和10cm地温相关性较小，说明在干旱半干旱草原地区气温和地表温度是影响羊草群落CO2排放的关键性因子。研究还发现，羊草群落排放的CO2的近80%来自土壤呼吸、根呼吸和凋落物分解，并且春季露水对羊草草原CO2排放通量日变化特征影响显著，特别是日出前后露水的大量形成，使上午7—8时出现一次CO2排放峰值，而后CO2排放通量变化趋于与气温一致。     

鄂尔多斯高原油蒿灌丛群落土壤呼吸日变化和季节变化特征

本研究对鄂尔多斯高原沙化灌丛群落油蒿土壤呼吸日变化和季节变化进行了野外定位观测,并对其环境驱动因子进行了初步的探讨.结果表明:油蒿群落两个不同生长期土壤呼吸日变化及其对温度因子的响应存在差异.营养生长期,土壤呼吸日变化不明显,且土壤呼吸速率和温度日变化无显著的相关关系;而在生殖生长期,土壤呼吸日变化非常明显,气温及0-10 cm土壤温度日变化与土壤呼吸速率相关显著(P<0.05).整个生长季期间,土壤呼吸高峰期出现在7-8月,与该段时间水热因子条件最佳且配置较好密切相关.荒漠灌丛生态系统中,降雨是土壤呼吸出现激发现象的控制因素.降雨对土壤产生的干湿交替作用能够显著提高土壤呼吸速率.生长季期间,土壤呼吸速率变化与气温及0-10 cm土壤含水量变化的相关性显著(P<0.05).通过逐步回归发现,0-10 cm土壤含水量的变化能够说明生长季土壤呼吸速率变化的41.9% (P<0.05).图3表2参34.     

温带草原土地利用变化对土壤碳氮含量的影响

2001年6月,分别对内蒙古锡林河流域典型温带草原中贝加尔针茅草原(Stipabaicalensis)、羊草草原(Leymuschinensis)、大针茅草原(Stipagrandis)及其相应的农垦和放牧地等0～100cm土体不同层次的土壤全氮和有机碳含量分别进行了测定。结果显示:温带草原土地利用方式的改变对草原土壤全氮和有机碳含量变化影响明显,其中贝加尔针茅草原经28年农垦,使0～100cm土体中土壤全氮和有机碳含量相对于未开垦的草原分别减少8.8%和14.8%,平均每年分别减少0.31%和0.53%;0～10cm的表层土壤平均减少速率分别为0～100cm土体的2.9倍和1.9倍。11年围栏轮牧使羊草草原0～100cm土体的土壤全氮和有机碳分别增加了50.0%和47.4%,平均每年分别增加4.55%和4.31%;30cm以下土层增加异常显著。自由放牧使大针茅草原土壤0～100cm土体中土壤全氮和有机碳含量减少了4.88%和2.22%,平均每年分别减少0.24%和0.11%;0～10cm土壤全氮和有机碳分别为0～100cm土体平均减少速率的3倍和1.7倍,10cm以下各土层的土壤全氮和有机碳含量变化较小,说明自由放牧地对土壤表层全氮和有机碳含量的影响尤为明显。另外,选择适当的放牧强度可以维持草原生态系统的碳氮平衡,促进系统内的碳氮良性循环。     

农业微环境对土壤温室气体排放的影响

二氧化碳（ＣＯ２）、氧化氮（Ｎ２Ｏ）、甲烷（ＣＨ４）等气体排放量的增加所引进的温室效应是全球变暖的主要促动因素。同时各种温室气体的产生和排放量也同样受其所处环境状况的影响与反馈作用研究各环境要素对土壤温室气体排放的主要影响机制是调节气候变化与温室气体排放循环反馈过程的关键环节,对减少温室气体排放、减缓全球变暖真挚具有较强的现实意义。阐述了土壤排放Ｎ２０、ＣＨ４对环境因素的影响,并提出温室气体减排措     

模拟降水和氮沉降增加对草地生物量影响的研究进展

研究降水和氮沉降增加对草地生态系统生物量的作用机制及其适应特征,有助于深刻理解气候变化对草地生态系统生产力和各项服务功能的影响,对草地生态系统的可持续发展具有重要意义。本文综述了模拟降水和氮沉降增加对草地植物生物量的改变及其可能的机制分析,探讨了植物对环境的适应特征,并在此基础上提出了未来气候变化条件下草地生态系统所面临的挑战和当前研究中主要存在的问题。     

滴灌对干旱区春小麦田土壤CO2、N2O排放及综合增温潜势的影响

对比新疆干旱区滴灌和传统灌溉对春小麦田土壤CO_2和N_2O排放通量及综合增温潜势的影响差异,旨在为该区有利于农田温室气体减排的农业管理措施的制定提供科学依据。在春小麦田中,设置滴灌和漫灌两种灌溉方式(其中滴灌包含滴灌管间和滴灌管上2个不同的空间处理),利用静态暗箱-气相色谱法对两种灌溉方式下不同处理的土壤CO_2及N_2O排放通量及影响因素进行了测定和分析。结果表明:在春小麦生长季,滴灌方式下土壤CO_2排放通量均值比漫灌减少了35.76%。滴灌管间和滴灌管上两个处理的土壤CO_2排放通量无显著差异,均值分别为906.28、838.25 mg·m~(-2)·h~(-1),但均与漫灌处理有显著性差异(P0.05)。滴灌方式下土壤N2O排放通量达74.81μg·m~(-2)·h~(-1),比漫灌增加25.87%。滴灌管间和滴灌管上处理土壤N_2O平均排放通量均高于漫灌,分别为85.76、63.62μg·m~(-2)·h~(-1),3个处理间均无显著性差异(P0.05)。滴灌和漫灌方式下土壤CO_2累积排放量分别为2 188.68、3180.91 g·m~(-2),土壤N2O累积排放量分别为188.62、160.60 mg·m~(-2),滴灌方式下春小麦田土壤CO_2和N_2O的综合增温潜势比漫灌减少983.55 g CO~(-2)·m~2。相关性分析表明,滴灌管间处理土壤CO_2排放通量与大气温度及5、10 cm地温的相关性均达显著水平(P0.05),与10~20 cm层土壤微生物量碳呈极显著相关(P0.01);漫灌方式下,0~10 cm和10~20 cm层土壤水分显著影响土壤N_2O排放通量(P0.05);滴灌方式下滴灌管上处理的0~10 cm层土壤水分与土壤N_2O排放通量显著相关(P0.05),滴灌管间处理的10~20cm层土壤NH_4~+-N含量是影响N2O排放通量的显著因素(P0.05)。     

鄂尔多斯高原油蒿灌丛群落生物量和净初级生产力研究(英文)

应用标准株收获法对鄂尔多斯高原油蒿灌丛群落生物量和净初级生产力进行了一个生长季(6月~10月)的研究。结果表明:(1)生长季内不同月份之间相同株型单株油蒿地上和地下生物量差异不显著(p>0.1),而地上当年生部分生物量差异显著(p<0.01);(2)油蒿群落中,地上和地下总生物量为699.76~1246.40gm-2,年地上部分NPP值为224.09 gm-2y-1;(3)单株油蒿生物量和 NPP 与灌丛体积具有较好的相关性,应用幂指数方程能够达到较好的拟合效果。     

草地生态系统土壤氮转化过程研究进展

针对草地生态系统土壤氮的转化过程中氮的矿化和固定、硝化和反硝化的研究进展进行综述,总结了不同草地利用方式、主要环境因素变化对氮转化过程的影响,并对草地生态系统土壤氮转化研究的前沿进行了展望。