高寒草甸土地退化及其恢复重建对土壤碳氮含量的影响

针对我国青藏高原草地大面积退化及由此引发的一系列生态环境问题,从土壤生态功能恢复和区域可持续发展的角度出发,将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对土壤碳氮含量的影响,检验了不同人工重建措施(3个人工种植处理:混播、松耙单播、翻耕单播和1个自然恢复处理)对土壤碳含量的相对影响程度。研究结果如下:原生植被封育处理每平方米土壤平均碳、氮含量分别为7.47kg和0.647kg,而重度退化地碳、氮含量分别为3.67和0.448kg·m-2,可以推算,由于土地退化而造成的土壤(0~20cm层)碳氮丢失量分别为3.80kg·m-2和0.199kg·m-2,即高寒草甸土地退化导致0~20cm土壤层中50.87%的有机碳和30.75%的氮流失,可以看出高寒草甸土壤退化后流失的碳比氮多;混播处理、松耙单播处理、翻耕单播处理和自然恢复处理土壤单位面积有机碳含量分别是原生植被土壤有机碳的70.5%,69.0%,49.0%和80%,单位面积氮含量分别是原生植被土壤全氮的86.9%,88.7%,71.1%和91.7%。但是,与重度退化地相比,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能部分恢复系统的碳氮含量,因此,将重度退化地进行自然恢复或松耙混播重建多年生植被可以作为系统固定碳(碳汇)的一个途径。     

生态系统的服务功能Ⅰ生态系统服务的概念与特性

人们往往将生态系统功能的相对价值称之为生态系统的服务价值,而将生态系统这一能量、物质和信息的贮存体称之为自然资本。由于传统的价值理论存在着严重的缺陷,只能对生态系统的服务功能给于定性,难以对自然资本及其服务功能价值给以客观的、定量的评价。随着生态系统结构和功能研究的深入,对其评估服务功能的方法也在逐步完善,使生态系统服务功能的客观评价变为可能。文章重点对生态系统服务的基本概念、自然资本和生态系统服务的特性等作简要综述。     

Mn@海藻酸微球吸附去除盐酸四环素及其类Fenton再生

以海藻酸钠为基体,制备出了Mn@海藻酸复合吸附剂.采用FE-SEM、EDS和FT-IR对产品的结构进行了表征,研究了Mn@海藻酸复合吸附剂吸附去除盐酸四环素水溶液的过程,主要考察了溶液初始浓度、p H和吸附时间对盐酸四环素吸附过程的影响,同时进行了动力学、等温模型和热力学分析,并对吸附剂的再生进行了评价.结果表明,盐酸四环素溶液初始浓度越大,平衡吸附量越大;强酸不利于Mn@海藻酸微球吸附反应的进行;随着时间的延长,吸附量呈逐渐增加的趋势.动力学模拟结果表明,吸附过程符合准二级动力学模型,等温吸附曲线符合Langmuir等温模型;热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0,表明该吸附过程为自发吸热过程.通过构造Fenton-like反应体系,表面富集有盐酸四环素的Mn@海藻酸微球吸附剂可有效实现原位再生,重复使用.研究结果对含盐酸四环素废水的处理提供重要的理论依据.     

放牧对祁连山高寒金露梅灌丛草甸土壤环境的影响

以祁连山北支冷龙岭东段南麓的干柴滩夏季牧场集体长期混合(藏系绵羊、牦牛)放牧的高寒金露梅Potentilla froticosa灌丛草场为对象,利用空间分布代替时间演替的方法,采用方格网法取样分析,研究了土壤容重、土壤水分、土壤养分等的变化,结果表明:随着放牧压力梯度的增加,灌丛斑块和丛间草地斑块0～10 cm土层密度显著增加、毛管孔度下降显著,而10～20 cm土层的变化不显著.随放牧压力梯度的增加,土壤水分减少,金露梅灌丛0～10 cm土壤水分低于10～25 cm土层的,而丛间草地的相反.随着放牧压力梯度的增加,金露梅灌丛和丛间草地的土壤水分逐渐减少.随放牧压力梯度的增加,0～25 cm土层的土壤有机质由108.73 mg·g-1下降到80.30 mg·g-1;金露梅灌丛和丛间草地0～10 cm土壤全氮、全磷均显著降低,其中全氮平均降幅达17.07%,全磷平均降幅为29.14%,而10～25 cm土层的全氮、全磷变化不显著;放牧使土壤速效钾显著增加,其中丛间草地的增幅是41.9%,灌丛的增幅为30.18%;放牧使0～10 cm土壤pH值显著升高,对丛间草地的pH值影响比灌丛的大.     

不同海拔珠芽蓼抗氧化系统的研究

对生长在青藏高原不同海拔地区的多年生高山植物珠芽蓼(Polygonum viviparum L.)的抗氧化系统进行了测试，以探讨高山植物对于高寒环境的适应机理。结果表明：随着海拔的升高，叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)含量明显下降，chla／chlb增大，珠芽蓼叶和根细胞的膜脂过氧化均加剧，丙二醛(MDA)含量明显增加。3种抗氧化酶的活性受到明显影响，其中叶片中过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性，随海拔升高而活性降低，而均与根中的变化趋势相反，过氧化氢酶(CAT)活性随海拔升高呈增强的趋势，且叶片中活性较根中变化明显，抗坏血酸(AsA)随海拔的升高，含量呈明显增加，膜脂过氧化与抗氧化物酶的变化具有不一致性，这可能表明两种抗氧化系统之间存在一定的协同作用，特别是高含量的抗坏血酸，可能在高山植物适应高寒环境的胁迫方面具有更加重要的作用。图5表1参22。     

三江源区高寒草甸不同退化演替阶段土壤有机碳和微生物量碳的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了三江源区高寒小嵩草草甸不同退化演替阶段群落中土壤有机碳和微生物量碳的变化.结果表明,放牧活动明显地影响了土壤有机碳和微生物量碳的含量.不同退化演替阶段期间,高寒小嵩草草甸土壤有机碳、微生物量碳含量在0～10 cm土层明显较高,且随着退化程度的加剧,分布在0～40 cm土层的土壤有机碳、微生物量碳含量明显降低;不同退化演替阶段,高寒小嵩草草甸由于家畜过度的啃食与践踏,不仅使得植物群落发生了逆向演替,而且土壤的肥力水平显著地下降,土壤向退化方向发展;高寒草甸的退化将使土壤有机质大量流失,氮素损失严重.随着退化演替过程的进行,高寒草甸土壤质量和土壤营养的持续供给能力逐渐退化,土壤有机碳和土壤微生物量碳含量也随放牧强度增加而迅速降低;相关分析表明,土壤有机碳和土壤微生物量碳与土壤含水量、土壤有机质、土壤速效氮呈显著正相关关系(P<0.05),说明土壤微生物量碳可作为衡量土壤有机碳变化的敏感指标,而土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标.     

青藏高原天山报春高寒湿地种群的花期资源分配

研究了青藏高原东部海北高寒湿地植物天山报春的花期资源分配.有性繁殖的天山报春根系投资较低(22.6%),地上投资大约是地下投资的4倍,花期繁殖投资占20.8%,具有相对较大的地上投资.天山报春对繁殖、茎叶和根系的绝对投资和相对投资均具有极为明显的个体效应,绝对投资和茎叶的相对投资均随着个体大小线性增加,而繁殖和根系的相对投资线性降低.天山报春各器官间资源的绝对投资均表现为相关生长,相对资源分配均为负相关,在繁殖和营养、繁殖和根系以及繁殖和茎叶器官间都表现为权衡关系,但在茎叶和根系间不为权衡关系.和资源分配一致,天山报春的繁殖适合度存在明显的个体大小依赖性.结合影响植物资源分配的各因素,探讨了个体效应在解释资源分配中的重要意义.     

放牧对祁连山高寒金露梅灌丛草甸土壤微生物的影响

以祁连山北支冷龙岭东段南麓的甘柴滩夏季牧场集体长期混合(藏系绵羊、牦牛)放牧的高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草地为对象,采用平板涂抹分离法和氯仿熏蒸法对不同放牧压力梯度下土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)和土壤微生物碳、微生物氮量进行研究,结果表明:不同放牧压力梯度下,金露梅灌丛和丛间草地土壤微生物以细菌占绝对优势,放线菌和真菌较少,垂直分布明显;随着放牧压力梯度的增加,金露梅灌丛和丛间草地,0～25 cm土层中的细菌、放线菌、真菌及微生物碳和微生物氮数量呈降低趋势,其降低程度与放牧压力梯度呈直线正相关.与无放牧金露梅灌丛相比0～25 cm土层的细菌、真菌、放线菌最大降幅分别为49.64%、37.76%和46.64%;金露梅灌丛土壤微生物碳量占土壤有机碳的比例变化为0.85%～0.43%,微生物氮占土壤全氮的0.90%～1.11%,微生物量对土壤营养库的贡献率较低;土壤微生物量和土壤有机质呈显著线形正相关;土壤细菌数量和土壤水分呈显著线形正相关.     

生态系统的服务功能Ⅱ生态系统服务项目与价值

文章比较详细的阐述了生态系统服务的项目,中国不同草地类型的服务价值、不同区域草地生态系统单位面积服务价值和不同区域草地生态系统年服务总价值。     

濒危植物穴丝草解剖结构及其与环境的关系

穴丝草生长在青藏高原冰缘地带,属濒危十字花科植物,是国家重点保护的珍稀植物,在研究极端物种的形成、分化与适应等方面具有重要研究价值。为了揭示其形态与环境适应的关系,对穴丝草叶片、根和茎的非可塑性形态结构进行了分析。结果表明,在长期的进化过程中该物种在结构上具有明显抵御大风、低温、干旱等逆境的内在适应特征。其主要特征表现为:叶片表面具有明显的蜡质层和表皮毛,栅栏组织和海绵组织无特别明显的界限且叶肉细胞中具有明显的通气组织;叶片表皮气孔大,数目多;茎中皮层明显加厚,分生原基活跃,维管孔径小而数目多;根中具有明显的带状加厚和发达的腔髓组织等。这些独特的结构可能与其对高山冰缘环境的适应性密切相关。