Effects of long-term nitrogen addition and precipitation changes on CH4 flux in an alpine steppe北大核心CSCD

土壤是甲烷(CH4)重要的源和汇.氮沉降和降水格局变化正在急剧改变土壤碳循环,进而可能对土壤CH4通量造成深刻影响.高寒生态系统是巨大的碳库,对氮沉降和降水变化十分敏感.然而,目前多数研究集中在短期实验上,缺乏对长期氮沉降和降水变化背景下CH4通量的响应及其调控因素的认识.以青藏高原高寒草原为研究对象,在2013年搭建模拟氮沉降和降水格局改变实验平台.基于静态箱–气相色谱法测定2020年生长季(5-10月)土壤CH4通量.结果显示,高寒草原土壤呈CH4的汇.氮添加没有显著改变生长季和植物生长高峰CH4通量.然而,降水变化显著改变了生长季和植物生长高峰CH4通量,其中降水增加(+50%降水)降低了CH4的吸收(分别为–16%和–45%),降水减少(–50%降水)增强了CH4的吸收(分别为+73%和+33%).进一步研究发现,与植物属性和功能基因丰度相比,土壤环境因子主导了CH4通量变化(解释率>90%).其中CH4通量与土壤含水量和温度显著正相关,与土壤pH显著负相关.综上所述,在未来全球变化情景下,降水格局改变更能调节青藏高原高寒草原CH4通量的变化.(图6表1参37)     

温度和水分对羊草草原土壤呼吸温度敏感性的影响

采用静态暗箱-气相色谱法对内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原土壤呼吸进行测定,研究了温度和水分条件对土壤呼吸温度敏感性系数Q_(10)值的影响.结果表明羊草草原土壤呼吸与5cm地温具有很好的指数关系(r~2=0.338～0.858,P<0.001～0.08),Q_(10)介于1.15～2.25之间,均值为1.72.Q_(10)值与5 cm地温呈负相关关系(r~2=0.407),而与0～10 cm土壤水分含量呈显著的二次函数关系(r~2=0.872,P<0.05).在较低含水量时Q_(10)值随着水分含量的上升而增大,当土壤水分含量较高时转而减小.以往大多数研究认为Q_(10)值与土壤水分含量呈正相关关系,这可能是土壤水分跨度不足造成的,极端的水分条件对Q_(10)值具有重要影响.     

农垦与放牧对内蒙古草原N2O、CO2排放和CH4吸收的影响

利用优选静态箱/气相色谱法(GC),首次对我国内蒙古草原典型地区进行了人类活动对N₂O、CO₂和CH₄交换通量影响的实验观测结果表明,农垦麦田N₂O平均排放通量比原始草原高出3倍,并改变了草甸草原为CO₂汇的性质,使其季节排放净通量以C计增加14.3 mg·(m²·h).随放牧强度的增加CO₂排放通量呈线性增长,轻牧会引起草原对CH₄吸收的大幅增加,而随着放牧压力的增大,增加值迅速回落.农垦麦田与草甸草原相比地-气间CH₄交换无显著变化,放牧强度对N₂O排放影响无显著规律.土壤湿度和温度是影响草原排放N₂O和CO₂、吸收CH4季节变化形式的关键因子,而人类活动仅影响排放强度.排放和吸收量年际间差异很大,但主要受降水的影响.N₂O和CO₂排放与CH₄吸收峰值相反现象普遍存在.     

北方和温带森林生态系统的蒸腾耗水

北方和温带森林地处气候变化敏感的中高纬度地区,认识其蒸腾耗水过程的时卒动态及其控制因子是评价和预测森林在气候系统中作用的基础.本文综述了北方和温带森林蒸腾耗水的近期研究结果,从叶片、个体和林分3个尺度综合分析了树木蒸腾耗水的变异性及其影响因子,并探讨了其中的尺度转换问题.主要结论如下:尽管相同生活型树木的蒸腾耗水量变异性较大,但针叶树的平均蒸腾耗水量在叶片和个体尺度上显著低于阔叶树,而在林分尺度上针叶林和阔叶林之间差异不显著.3个尺度上的蒸腾作用均受太阳辐射、蒸汽压亏缺、土壤含水量等环境因子的影响,且存在因子间的交互作用,但主导控制因子因时空尺度而异.单株树木蒸腾量与胸径、边材面积和树高均呈显著正相关;林分日蒸腾量最大值与叶面积指数相关显著,而生长季日蒸腾量平均值则与年降水量和年均温呈正相关.这些蒸腾速率与生物环境因子之间的关系模型和不同空间尺度之间的联系是目前森林蒸腾过程尺度转换的基础.本文还讨论了该领域研究中存在的问题和研究热点.     

青藏公路取土场高寒草原植被的恢复进程

按照青藏公路建设和整修的不同阶段,利用样方调查植被空间分布变化,得出高寒草原植被的自然演替进程遵循以下规律,在工程结束2年,8年,26年后,群落植被覆盖度和生物多样性指标分别达到原生植被的2%～4%,6%～23%;32%～54%,46%～50%;95%以上和100%左右.青藏公路沿线高寒草原植被的人为破坏影响是明显的,植被的自然恢复需要20年左右的时间.工程建设破坏面积大于1500m2,植被难以恢复,土壤沙化和水土流失,影响周边地区生态环境质量.因此,在青藏铁路工程建设中首先应当减少对地形地貌的破坏,其次应当重视对地表土壤的保护并辅助人工植被恢复措施,促进植被的自然恢复.     

雪域湮没的残忆(连载)

雪润羌塘绿意盎其实从根本意义上来说,羌塘春夏恼人的雪雹乃是高原生命的源泉。位于青藏高原西北部的羌塘已处在自高原东南部向高原西北运移的印度洋暖湿气流的尾闾,年降水量仅有150～300毫米,显然春雪对于气候干旱、蒸发剧烈而缺少高山雪水的羌塘是无比宝贵的。     

大庆宋芳屯油田开发对周围草原羊草群落的影响

油田开发过程中,由于污染物的排放,对油田周围的生态系统将产生一定的影响。以大庆宋芳屯油田开发活动为例,通过实地调研和实验,分析油田开发建设对草原羊草群的影响和羊原群落的恢复规律。结果表明油田采油、贮存、运输及其他生产过程中产生大量的环境污染物,对油井周围环境中的植物生长发育及作物品质有一定的影响;黑钙土和风沙土上的钻井场可在４～５ａ内恢复为羊草为优势种的群落,     

草原退化与恢复过程中土壤有机矿质复合体分组研究

对采自处于不同发展方向和阶段的草原土壤分组提取有机矿质复合体,并对它的质量分数、腐殖质质量分数和组成、Ｃ／Ｎ比值等的变化做了分析,试图从土壤复合体变化的角度去认识草原的退化和恢复过程。研究发现土壤腐殖质绝大部分集中于粘粒和粉粒级复合体;退化草原恢复时,复合体腐殖质质量分数增加,并且组成也发生变化;而草原轻度退化时,复合体腐殖质质量分数会减少,但组成不会变化。     

川西草原十字花科油料植物资源的研究和利用

首次对四川西部草原的野生十字花科油料植物资源作了比较系统的调查研究,收集植株和种子标本约12属20种。经过种子油分分析和引种观察,筛选出几种有特种用途且适应力较强的植物资源。这些植物资源是蕴藏量大的食用油料播娘蒿(Descurainia sophia)、菥蓂(Thlaspi arvense),高亚油酸的优质食用油料植物高蔊菜(Rorippa elata),高亚麻酸的工业用油料植物涩荠(Malcolmia africana)、独行菜(Lepidiumapetalum)等。可供进一步的开发利用。     

内蒙古地区土地沙漠化成因分析及防治措施

内蒙古自治区是我国沙漠化土地分布面积最广、程度最严重的地区.特别是在内蒙古的半干旱草原及农牧交错带,土地沙漠化已经严重制约着农牧业及工矿业的发展,土地沙漠化已成为内蒙古中西部地区可持续发展的一大障碍.本文根据近年来的统计资料,对内蒙古地区土地沙漠化的成因进行了分析,并提出防治措施.