高寒金露梅灌丛生物量及年周转量

采用样方调查与挖掘相结合的方法,以金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛多年累积枝干、地下生物量和当年新生枝叶量及6-9月冠面长度、宽度和高度为参数进行线性回归分析,结合金露梅灌丛与草本植物在样地所占比例,估算其年净初级生产量及年净固碳量。结果表明:2004年金露梅灌丛地下实际周转量为53.7 g/m²,周转率为26%;当年新生枝叶量为41.0 g/m²,年净初级生产量94.7 g/m²;以草本植物与金露梅灌丛在样地所占比例为60%和40%进行估算,2004年金露梅灌丛草甸总净初级生产量为858.3 g/m²,固碳量481.9 g/m²。     

高寒草甸不同植被功能群盖度对模拟气候变化的初期响应

为进一步研究高寒生态系统植被群落对气候变化响应方式和适应机理,我们在青藏高原东北祁连山南坡,沿海拔梯度对嵩草(Kobresia bellardii)草甸、灌丛草甸、杂草草甸和稀疏植被4种植被类型进行双向移栽实验,以期获得高寒草甸植被群落较为详尽而真实的响应特征。4个功能群(莎草类、禾本类、豆科类和杂草类)绝对盖度的方差分析结果表明:高寒草甸生态系统植被群落对气候变化较为敏感。莎草类植被盖度与土壤含水量线性负相关,在3600 m处最大。禾本类和豆科类分别与土壤含水量和气温线性正相关,两者在3200 m处最为适宜。海拔与杂草类盖度的二次方程可解释其63%的变异。莎草类与禾本类、豆科类植被盖度存在较弱的补偿作用,而禾本类与豆科类之间具有显著的补充作用。对比80年代的植被盖度,嵩草草甸优势种对模拟降温的响应暗示其稳定性较高。     

祁连山海北高寒草甸地区UV-B的气候变化特征

分析祁连山海北高寒草甸地区2002年太阳总辐射(Eg)、UV-B及UV-B占Eg比例的气候变化特征。结果表明:海北站地区UV-B较强,日瞬时最高接近10W.m-2,日总量最高达0.204MJ.m-2;日、年变化依Eg的日、年变化具有显著的正相关关系。UV-B与Eg的比值(η),不论是日变化还是年变化表现明显,一日间早晚低,中午高,一年间6月最高,冬季的12月低,与太阳高度角的变化具有一定的正相关关系。年平均η约为0.54%,植物生长期的5~9月约为0.65%。在海北高寒草甸地区Eg和UV-B的年总量分别达6387.436 MJ.m-2和35.981 MJ.m-2。     

积雪对藏北高寒草甸CO2和水汽通量的影响

于2002和2003年冬季运用涡度相关法测定藏北草甸在有积雪和无雪条件下的CO₂和水汽通量。结果表明:在同一层次CO₂浓度,在有雪时CO₂浓度低于无雪时,其中只有20cm和160cm层次间差异极显著(P<0.01);在同一层次,前者的水汽浓度极显著地高于后者(P<0.01);积雪时,CO₂通量与5cm土温相关不显著;高寒草甸CO₂交换量,随着积雪时间的延长呈线性降低,而高寒灌丛和沼泽则相反;沼泽和草甸在有雪时,CO₂通量值极显著高于无雪时(P<0.01),而灌丛在这两个条件下CO₂通量值之间差异不显著。     

矮嵩草草甸土壤温湿度对植被盖度变化的响应

利用5—9月植物生长期间所观测的不同植被盖度条件下土壤温、湿度资料，分析了矮嵩草草甸植被盖度对土壤温、湿度的影响。结果表明：有植被覆盖区随季节进程，植被盖度增加，土壤温度升高，湿度下降；8：00-19：00土壤温度随植被盖度的增加而增加，14：00土壤温度随植被盖度增加而降低；不论是早晚还是中午，土壤湿度都随植被盖度的增加而增加。     

祁连山海北地区两种高寒草甸植被类型的土壤热通量比较

对祁连山海北地区矮嵩草(Kobresia humilis)草甸和金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸两种植被类型土壤热通量观测和比较分析发现:晴天两种植被类型区土壤热通量日变化均表现为单峰型,夜间低午后高;阴雨天土壤热通量变化复杂,随降水或云层厚薄波动剧烈。金露梅灌丛草甸土壤热通量的日变化较矮嵩草草甸更为平稳。两种草甸土壤热通量的月际变化同样表现为单峰型,12月最低(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为-40.27MJ/m2和-16.85MJ/m2)、6月最高(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为20.47MJ/m2和18.98MJ/m2)。矮嵩草草甸与金露梅灌丛草甸土壤热通量的年总量差异明显,分别为-24.72MJ/m2和48.10MJ/m2。表现出前者由土壤深层向地表散热,而后者由地表向土壤深层输送热量。两种植被类型区不同时间尺度上的土壤热通量与冠层净辐射均有显著的线性相关关系。由于冠层厚度的影响,金露梅灌丛草甸土壤热通量所占净辐射的比例较小,同步性较差,反馈延时约2.5h,而矮嵩草草甸的土壤热通量与净辐射的相关性更加密切。     

基于^137Cs地表富集作用的土壤侵蚀速率的定量模型

建立了一个根据农业耕作土壤剖面中^137Cs的损失量与土壤侵蚀量之间关系的定量模型,定量模型是在假设^137Cs在耕作层中得到充分的混合而变得均一前,沉降的^137Cs在土壤表层产生地表富集作用,根据质量平衡模型推导而成,在建立模型的过程中,充分考虑了地表富集层的厚度,^137Cs在此层中的分布特征,^137Cs的衰变常数,年沉降分量,犁层厚度和采样年份等因素,模型结果还说明,^137Cs的损失量（CR－CE）／CR与年平均土壤侵蚀量之间的关系既非线性关系亦非指数关系,而是一种复杂的曲线关系。     

基于137Cs的土壤沉积速率的定量模型

在假设137Cs在耕层中得到充分混合而变得均一的基础上,根据质量平衡原理建立了一个根据农业耕作土壤剖面中137Cs的沉积量和土壤沉积量之间关系的定量模型.在建立模型的过程中,充分考虑了137Cs的衰变常数,年沉降分量,耕层厚度和采样年份等因素.模型的模拟结果表明,137Cs的沉积量与年平均土壤沉积量之间的关系是一种复杂的曲线关系.