格姆滩高寒草甸不同群落土壤养分研究

研究了格姆滩高寒草甸不同群落土壤养分的变化规律。结果表明:小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势,而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势;不同植物群落中各土壤养分含量在相同土壤层上差异显著(P0.05)。总体来看,土壤养分含量藏嵩草沼泽化草甸山生柳灌丛草甸小嵩草草甸。     

高寒草甸土壤微生物量及酶活性的研究

为揭示高寒草甸土壤微生物量和土壤酶活性特征,以青藏高原金露梅(Potentilla frutisosa)丛间草地和矮嵩草(Kobresia humilis)草甸为研究对象,分析了其土壤理化性质、土壤微生物量、微生物贡献率、土壤酶活性特征.结果表明:矮嵩草草甸土壤全氮、全磷、微生物碳(氮、磷)、微生物氮(磷)贡献率、土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性均显著大于金露梅丛间草地;而土壤有效磷、磷酸酶活性均显著小于金露梅丛间草甸;2种类型草甸的土壤有机质、微生物碳贡献率没有显著差异;2种类型草甸的土壤微生物量对土壤营养库的贡献率均在较低水平.说明高寒草甸在植被生长旺季土壤微生物量呈现较高的水平;而微生物量对土壤营养库比值略偏低.矮嵩草草甸比金露梅丛间草地更有利于土壤养分的提高以及土壤微生物的生长和繁殖.     

黄河源区藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征的研究

为了对黄河源区藏蒿草沼泽草甸资源进行科学管理与保护,采用样方法,对黄河源区不同退化程度藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征进行了研究。结果表明:1黄河源区藏嵩草沼泽化草甸植物组成有11科32属49种。不同退化程度群落植物组成及其重要值都有很大变化,随着退化程度的加剧,藏嵩草平均高度由26.2 cm降低为7.3 cm,盖度由76%降低为31%;2随着退化程度的加剧,地上生物量明显下降,排序为未退化草地轻度退化中度退化重度退化极度退化,藏嵩草沼泽化草甸是一个旱化演替的过程,莎禾草类为主——莎禾草类+杂类草——杂类草为主;3群落物种多样性指数与丰富度、均匀度指数呈正相关,与生态优势度呈负相关;物种丰富度在中度退化阶段最高,多样性与均匀度指数在重度退化阶段最高,均匀度很大程度上影响到了群落的多样性。草甸可持续利用的最有效措施是围栏封育与划区轮牧。     

高寒草甸土壤可溶性有机氮库动态变化格局

以青海省3类典型高寒草甸为研究对象,分析土壤可溶性有机氮库和土壤氨基酸库种类、质量分数及其季节动态变化过程,确定牧草不同发育期土壤的供氮能力,为进一步研究高寒草甸植物吸收土壤氮素奠定基础.结果表明:高寒草甸土壤中最占优势个体游离氨基酸是苯丙氨酸和天冬氨酸,其次是亮氨酸、精氨酸、脯氨酸、组氨酸、谷氨酸、赖氨酸和甘氨酸,它们占总游离氨基酸的80%~90%;藏嵩草草甸生长季土壤总游离氨基酸态氮平均质量分数为6.90×10~(-6),最高值出现在6月低.矮嵩草草甸生长季土壤总游离氨基酸态氮平均质量分数为7.44×10~(-6),随生长季土壤总游离氨基酸逐渐上升,到5月底达到最大值,随后逐渐下降.退化矮嵩草草甸土壤总氨基酸态氮季节变化不显著,平均质量分数为5.04×10~(-6);藏嵩草草甸土壤可溶性有机氮质量分数分别在4、9月初有2个高峰,分别为1.711×10~(-5)、2.594×10~(-5),6月底达到最低值,仅为7.63×10~(-6);矮嵩草草甸土壤可溶性有机氮质量分数高峰分别在4月底和10月初,分别为2.36×10~(-5)、2.036×10~(-5),6月底达到最低(1.1×10~(-5));退化矮嵩草草甸土壤可溶性有机氮质量分数季节动态与矮嵩草草甸相似,最高值出现在4月底,为1.582×10~(-5),最低值出现在6月(5.57×10~(-6));矮嵩草草甸土壤可溶性有机氮质量分数占土壤可溶性总氮的50.01%,土壤铵态氮占可溶性总氮的49.99%.土壤可溶性氨基酸态氮占土壤可溶性总氮的2 1.80%、占土壤可溶性有机氮的43.60%.与土壤无机氮比较,土壤可溶性有机氮库和可溶性氨基酸态氮库在高寒草甸土壤氮素中占有重要份额,这也是高寒植物可利用氮素的重要组成成分.     

西天山高寒草甸地区土壤有机碳分布及其影响因素

西天山对西北干旱区气候和物质循环有着巨大的调节作用,开展该地区土壤有机碳分布及其储量的研究对于理解西天山高寒草甸地区对全球气候变化的潜在作用及风险具有重要意义.以西天山高寒草甸地区为研究对象,采集四个海拔共12个土壤样品,测定了土壤有机碳、全氮含量及其他理化性质,并对土壤有机碳、全氮、碳氮比在不同海拔和不同深度上的分布特征及影响有机碳的因素进行分析.结果表明:土壤有机碳含量与p H显著负相关(p0.05),碳氮比随土壤深度的增加而显著减少(p0.05),土壤有机碳含量、全氮随海拔高度的增加而增加,碳氮比在海拔2 900 m处最大且比值接近微生物生命活动最适点,暗示全球增温的大环境下海拔2 900 m处可能会成为西天山高寒草甸有机碳释放最快的碳源.本研究旨在明确西天山高寒草甸地区土壤有机碳的分布特征及其潜在影响因素,为评价其碳汇碳源提供基本理论依据.     

返青期休牧初期对三江源区藏嵩草草甸植被特征的影响

为了解三江源区藏嵩草草甸返青期休牧的效果,以藏嵩草草甸冬春草场为研究对象,返青期休牧结束后,采用样方调查法对藏嵩草草甸地上植被特征进行调查。结果表明:休牧后草地植被的高度、盖度和生物量均出现不同程度的增加,其中植物的总生物量和总盖度呈显著性增加,分别增加了116.9%(P0.05)和22%(P0.05)。休牧后藏嵩草、华扁穗草等适口性好的优良牧草重要值增加,而小金莲花、条叶垂头菊、花葶驴蹄草等适口性差的牧草重要值则下降;休牧后,丰富度指数和植物物种多样性指数增加,Simpson指数和均匀度指数减少。由此可知返青期休牧可有效改善藏嵩草草甸植被状况,有利于当地草地可持续发展。     

不同退化程度高寒草地土壤有机碳分布特征

在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸和玛多县花石峡镇高寒草原典型样区,各划分5种不同退化程度样地(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化),分层采集0~10,10~20和20~30 cm不同深度土层样品,分析土壤有机碳含量。结果表明:研究区内高寒草地土壤表土有机碳含量及有机碳密度均随退化程度的加剧和土层的加深呈显著下降,各退化程度间均差异极显著(P0.01)。与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化下0~30 cm土层有机碳含量在青珍样地分别平均降低了21.7%,38.8%,67.4%和79.6%,花石峡样地分别平均降低了19.4%,44.4%,67.0%和79.7%。表层土壤有机碳及有机碳密度在生态系统退化下变化剧烈,不同土层不同退化程度高寒草甸土壤有机碳含量及有机碳密度均高于高寒草原草地,估计退化下土壤有机碳密度平均下降了16 t/hm2,累积退化下表土有机碳损失可能在12 Pg以上。     

高寒露天煤矿剥离物理化特性及其植物生长适宜性分析

为了解高寒露天煤矿剥离物的理化特性,采用土壤理化常规分析和稳定同位素分析方法,对采自木里露天煤矿的剥离物及邻近高寒沼泽化草甸和高寒草甸土壤的氮含量、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH和稳定碳氮同位素δ~(13)C和δ~(15)N进行了分析,对露天煤矿剥离物的植物生长适宜性进行了分析讨论。结果表明:露天煤矿剥离物主要是由泥炭型沼泽草甸土或高寒草甸土、砂岩、页岩、片岩、煤矸石以及由土壤和冰混合形成的冻土组成,煤矿废弃物粗质构成成分占64%以上;剥离物的饱和土壤持水量显著低于草甸或沼泽土壤(P0.05)。剥离物的有机碳、氮含量、全钾、全磷及有效钾含量显著低于沼泽化草甸和高寒草甸土壤的有机碳、氮含量、全钾、全磷及有效钾含量(P0.05),但剥离物的有效氮和有效磷含量能满足建植初期幼苗生长的养分需要。煤矿剥离物的物理结构和持水能力不利于植物的生长,但其养分能够基本适合植物生长;由于有机碳和全氮含量低,建议在渣山复绿初期,施用无机肥和有机肥实现有效快速地重建。     

矮嵩草无性系对不同放牧强度的生长反应

对不同放牧强度下 (放牧强度分别为每公顷 0、2、4、8只二龄藏羊 )高寒草甸矮嵩草无性系分株组成和克隆生长进行了研究。结果表明 :随着放牧强度的增加 ,单位面积 ( 1 0cm2 ×1 0cm2 )矮嵩草无性系、营养和生殖分株种群生物量总体呈减少趋势 ,生殖分蘖中种子数呈增加趋势 ;矮嵩草无性系营养分株生物量所占比例均小于生殖分株 ,分别为 35 66%、35 75 %、38 2 2 %和 40 40 %。营养分株中分蘖数量和生物量随放牧强度的增加呈上升趋势 ,叶片的变化不很明显     

青海省草地生态系统碳储量及其分布特征

以第2次土壤普查形成的土壤图和草地资源清查图为本底,通过文献搜集及实测数据的结合,对青海省草地的碳储量进行了估算．结果表明:1）青海省草地生态系统碳储量约为6.12 Pg,平均碳面密度为18.08 kg·m?2,其中:地上植被碳储量（包括凋落物）为0.0097 Pg,平均碳面密度为0.03 kg·m?2;地下植被碳储量为0.0967 Pg,平均碳面密度为0.29 kg·m?2;土壤有机碳储量为6.01 Pg,平均碳面密度为17.76 kg·m?2;土壤储存的有机碳是植被的54倍多．2）从9大草地类来看,总碳储量从大到小依次为高寒草甸类（3.64 Pg）、高寒草原类（0.94 Pg）、低地草甸类（0.61 Pg）、温性草原类（0.35 Pg）、温性荒漠类（0.33 Pg）、温性荒漠草原类（0.08 Pg）、山地草甸类（0.08 Pg）、高寒草甸草原类（0.05 Pg）、高寒荒漠类（0.04 Pg）;从5大功能区来看,总碳储量从大到小依次为三江源地区（3.95 Pg）、柴达木盆地（1.31 Pg）、祁连山地区（0.45 Pg）、青海湖流域（0.31 Pg）、河湟谷地（0.10 Pg）．3）从9大草地类总碳面密度来看,低地草甸类的总碳面密度最高（57.37 kg·m?2）,温性草原类的最低（14.04 kg·m?2）;从5大功能区总碳面密度来看,柴达木盆地的最高（24.41 kg·m?2）,河湟谷地的最低（14.05 kg·m?2）．      

放牧强度和生境资源对高寒草甸群落补偿能力的影响

研究了不同放牧强度、土壤养分和水分条件对高寒矮嵩草草甸三种生境的群落物种多样性及补偿能力的影响。结果表明:物种丰富度指数R和Shannon-Weiner多样性指数H′在牧道和封育草地显著高于畜圈生境,牧道生境的物种数最高,而畜圈物种数最少,仅为牧道的54%。地上生物量在牧道和畜圈生境均发生超补偿反应,地下生物量在畜圈为等量补偿,而在牧道发生超补偿反应。对畜圈生境群落地上生物量超补偿反应贡献最大的是垂穗披碱草,而对地下生物量等补偿反应贡献最大的是矮嵩草。在牧道生境中,对地上、地下生物量超补偿反应贡献最大的均为矮嵩草。群落地上、地下生物量的相对增长率在生境间无显著差异。土壤含水量与补偿生长无相关关系,地上生物量的补偿性生长与采摘率和土壤全氮质量分数正相关。这些结果支持中度干扰假说,同时说明高寒草甸群落的补偿响应模式与群落物种在生境间补偿量的消长变化有直接关系,补偿能力同时受放牧强度和土壤营养资源,特别是氮素营养的共同影响,而土壤水分的影响相对较小。     

新疆草地植被的地上生物量

2004年对新疆地区的草地地上生物量进行了大范围的调查,据此估算了新疆6种主要草地类型的地上生物量密度和总量,并探讨了草地地上生物量与环境因子的关系。结果表明,草原类型中,荒漠草原的地上生物量密度最小 (34.9 g C·m^-2),草甸草原最大 (87.3 g C·m^-2),而典型草原 (53.2 g C·m^-2)和高寒草原 (47.7 g C·m^-2)介于两者之间;草甸类型中,山地草甸 (117.4 g C·m^-2)的地上生物量密度显著高于高寒草甸 (58.1 g C·m^-2)。6种草地的地上生物量总量为14.65 Tg C,约占全国的10%。地上生物量主要集中于高寒草原和高寒草甸,两者占总量的41.7%;其次是典型草原、山地草甸和荒漠草原,分别占19.0%、18.3%和14.6%;草甸草原因分布面积小而使得其地上生物量最小,仅占总量的6.4%。草原和草甸地上生物量的控制因子存在差异：草原地上生物量主要受降水控制,而草甸地上生物量则与温度相关。除受气候影响外,草原地上生物量还与土壤含水率、土壤总氮含量正相关,而草甸地上生物量与土壤含水率、土壤总氮含量均不相关。     

草地造林40年后土壤可溶性有机碳下降

为了解天然草地造林后土壤可溶性有机碳的变化,以河北塞罕坝的羊草草甸草原以及在草甸草原上营造的樟子松人工林和落叶松人工林为研究对象,比较了3种植被类型土壤表层0-30cm的土壤可溶性有机碳、土壤总有机碳和土壤全氮等指标。结果表明,人工针叶林的土壤可溶性有机碳、土壤有机碳和土壤全氮含量均低于草甸草原,天然草地营造人工针叶林40年后土壤可溶性有机碳、土壤有机碳和土壤全氮都有所下降,人工林生态系统的土壤异质性低于草甸草原。     

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分 对增温和降水改变的响应

自2011年起,在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验,2013年7月采集实验区土壤样品,监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化,得到如下结果。1)增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量,增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量,但不影响土壤温度。2)在0~10 cm土层深度,增温显著降低土壤微生物生物量碳;增水降低土壤可提取有机碳含量,增加土壤微生物生物量碳;减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量,降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度,增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3)增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4)主成分分析结果表明,土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变,而不是增温。结果表明,在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下,土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。     

高寒嵩草草甸不同土地管理措施对植被生产力的影响

将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了退化土地在不同人工重建措施下对植被生产力的相对影响程度.研究结果表明:原生植被封育处理总地上生物量为265.1 g/m2,0～30cm土层地下根系生物量达6982 g/m2;而重度退化处理总地上生物量仅为139.9 g/m2,0～30 cm土层地下根系生物量为916 g/m2,仅占原生植被封育处理地下根系生物量的13%,因此重度退化地主要特征之一是天然嵩草草甸坚实而富有弹性的草皮层的丧失.土地退化使地下根系生物量的损失量大约为地上损失量的50倍.混播、松耙单播和翻耕单播人工种植处理经过7个生长季后,总地上生物量分别为原生封育处理的116%,75%,68%;自然恢复处理总地上生物量为原生植被封育处理的76%.与重度退化草地相比较,种植可以有效恢复地上生物量,尤其是禾草生物量,这对于提供冬季饲草、减少天然草地的压力是至关重要的.混播、松耙单播、翻耕单播和自然恢复处理,经过7个生长季后,地下根系生物量分别为1 323,1 094,1 169,1412 g/m2,重建措施(如混播)自然恢复处理可部分恢复地下根系生物量;恢复重建处理与原生植被封育处理相比较而言,有更多的生物量是分配在地上的.但随恢复年限的增加,恢复重建草地都是将更多的生物量分配给地下.且随恢复时间的增加,人工种植处理向地下转移生物量的速率比自然封育处理的更快.     

青藏高原东缘高寒草地土壤碳空间异质性

运用经典统计学和地统计学的方法,探讨青藏高原东缘高寒地区典型的高寒草甸、高寒灌丛样地中小尺度下土壤碳的空间变异特征.结果表明,研究区土壤有机碳变异系数随着样地尺度的增加而增大,变化范围为13.4%~28.4%,均属中等变异.在高寒草甸和高寒灌丛不同采样尺度下土壤有机碳均具有良好的空间自相关性;半变异函数C0/(C0+C1)值介于57.93%~80.92%,具有中等程度空间相关性,说明区域土壤有机碳空间变异的主要原因为人为活动和微域内变异等随机性因素.在相同尺度下高寒灌丛群落土壤有机碳的分形维数值要小于高寒草甸群落;在研究区,随着采样尺度的增大,植被分布、群落盖度等随机因素逐渐减弱,地形起伏等结构因素有逐渐加强趋势.     

山西五台山嵩草(Kobresia)草甸的初步研究

嵩草草甸在山西仅分布在五台山2400米以上的山地,由北方嵩草(Kobresia bellardii)和小嵩草(K. pygmaea)占优势。本文就草甸植被的组成,外貌和结构以及类型和分布作了初步分析。并将其与我国其他地区的嵩草草甸作了简单比较。最后,讨论了五台山嵩草草甸的垂直地带问题。     

林火干扰对广东马尾松林土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响

【目的】森林在全球碳循环中发挥着重要作用。林火干扰是全球生物地球化学循环的关键驱动因子,影响植被结构变化及森林演替方向,从而对森林生态系统土壤有机碳密度及碳周转产生重要作用,进而影响森林碳循环与碳平衡。笔者定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响,科学阐明林火干扰对森林生态系统土壤有机碳的影响机制,为火烧迹地恢复与森林碳减排增汇提供参考。【方法】以广东省佛冈马尾松林为研究对象,采用相邻样地比较法、化学分析法,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤活性有机碳含量和细根生物量的影响,对林火干扰后土壤有机碳密度的变化进行定量研究,探讨林火干扰对土壤有机碳密度以及活性有机碳的影响机制,深入分析森林生态系统土壤有机碳的循环与分配过程。【结果】林火干扰对马尾松林的土壤有机碳密度、活性有机碳含量和细根生物量均有影响,不同林火干扰强度下土壤有机碳密度与土壤活性有机碳含量变化趋势均表现为对照>轻度林火干扰>中度林火干扰>重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著(P>0.05),而中度和重度林火干扰则显著降低土壤有机碳密度(P<0.05)。林火干扰的马尾松林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低土壤表层细根生物量(P<0.05),而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量(P<0.05)。【结论】林火干扰减小了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。轻度林火干扰仅显著降低了表层土壤有机碳密度,而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层土壤有机碳密度,进而导致土壤有机碳密度显著变化。林火干扰对土壤活性有机碳含量产生了影响。林火干扰后马尾松林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势,但仅中度和重度林火干扰差异显著。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定差异,重度林火干扰后的递减趋势最强。此外,林火干扰还降低了马尾松林土壤细根生物量。     

Carex Pamirensis沼泽植物群落中种群的斑块镶嵌与生态多样性指数

沼泽(包括沼泽化草甸)是青藏高原上隐域分布的一种植被类型,在青藏高原上有一定的分布面积。青藏高原上的几种以草本植物为建群种的植被类型:草原化草甸,草甸、沼泽化草甸、沼泽,其分布地域的土壤水分是依次递增的,群落中植物种类的生态习性也由中生向湿生过渡。分布在高寒的青藏高原地区的沼泽植被,其土壤中营养元素丰富,生长季节日照充沛,因而植物生长茂盛,是高原上喜湿性生境的家畜——牦牛     

城市嵌草式铺装系统碳储量特征分析

为深入了解城市嵌草式铺装系统中的碳储存功能，在山东省新泰市开展现场采样调研，分析嵌草式铺装系统中的生物碳储量及土壤碳储量特征。结果显示:新泰市嵌草式铺装系统总体碳储量平均为(2792±458)g·m-2，其中，土壤碳储量占总体碳储量的主体地位；地上生物碳储量、根系生物碳储量及土壤碳储量的空间分布特征有所不同，在不同站点之间，地上生物碳储量及土壤碳储量存在显著差异，根系碳储量的差异不显著；嵌草式铺装地上生物量与地上碳储量（R2=0999；P＜0001）、总体碳储量（R2=0493；P＜0001）具有显著关系。表明城市嵌草式铺装系统具有一定碳储存潜力，通过栽种植物的合理配置与有效管理，能够提升嵌草式铺装系统的碳储存功能。