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618-629草 业 科 学第 38 卷第 4 期4/2021PRATACULTURAL SCIENCE Vol.38, No.4DOI: 10.11829/j.issn.1001-0629.2020-0694徐满厚，杨晓辉，杜荣，秦瑞敏，温静. 增温改变高寒草甸植物群落异速生长关系. 草业科学, 2021, 38(4): 618-629.XU M H, YANG X H, DU R, QIN R M, WEN J. Effects of simulated warming on the allometric growth patterns of an alpine meadow community on the Qinghai-Tibet Plateau. Pratacultural Science, 2021, 38(4): 618-629.增温改变高寒草甸植物群落异速生长关系徐满厚，杨晓辉，杜 荣，秦瑞敏，温 静（太原师范学院地理科学学院，山西 晋中 030619）摘要：以青藏高原高寒草甸为研究对象，采用红外线辐射器进行模拟增温试验，于2011−2013年、2016−2018年植被生长季进行群落生长特征调查，选取指数函数、线性函数、对数函数和幂函数4种常用基本函数进行最优方程拟合，以确定不增温对照和增温处理下植物群落生长关系的类型，进而探讨增温对高寒草甸植物群落生长关系的影响。
结果表明：1)在不增温对照下，地上生物量与密度(P < 0.05)、高度(P < 0.01)、盖度(P < 0.01)均呈显著正相关关系，而在增温处理下，地上生物量与频度(P < 0.01)、盖度(P < 0.01)呈极显著正相关关系，根冠比与密度(P < 0.05)、盖度(P < 0.05)呈显著负相关关系；2)在增温处理下，盖度对地上生物量的影响增强(P < 0.01)，频度对地上生物量的影响由不显著(P > 0.05)变为显著正相关(P < 0.01)，密度和盖度对根冠比的影响也由不显著(P > 0.05)变为显著负相关(P < 0.05)；3)在4种常用基本函数中，幂函数更符合植被的生长关系，说明高寒草甸植被符合异速生长理论；在对照处理下，高寒草甸植被地上部分表现为等速生长，地下部分表现为异速生长关系，整体表现为异速生长关系；而在增温处理下，地上部分和地下部分均表现为异速生长关系，整体也体现为异速生长。
青藏高原高寒草甸群落特征对氮沉降和增水的响应许庆民;周赓;郭小伟;曹莹芳;杜岩功【期刊名称】《草原与草坪》【年(卷),期】2017(037)005【摘要】The effects of nitrogen deposition and adding precipitation,and its interaction on characteristics of plant community were studied for two years in alpine meadow at Haibei station of Chinese Academy of Sciences on Qinghai-Tibetan Plateau.The result indicated that the total aboveground biomass,biomass of gramineae and leguminosae were significantly increased in the first year.However,the biomass of sedge family was significantly decreased.Furthermore,the nitrogen deposition and its interaction with adding precipitation steadily raised the grassland production in the second year,but not for adding precipitation.All treatments could enhance the bio-mass of gramineae and sedge family but not for forbs.In addition,the precipitation increasing enhanced conspic-uously species richness and biodiversity of alpine meadow in first year,but nitrogen deposition and its interaction decreased the biodiversity.The species richness and biodiversity index under all treatments decreased in second year.It could be concluded that nitrogen deposition and adding precipitation and its interaction increase the grassland production,and decrease the species richness and biodiversity.%试验选择高寒草甸为研究对象,通过连续两年定位观测,采用模拟氮沉降与增水及其交互作用对高寒草地群落特征的影响,为高寒草地生产力功能提升提供科学依据.结果表明:模拟氮沉降和增水及其交互处理,当年均能够显著增加高寒草甸地上总生物量、禾本科植物、豆科植物生物量,但显著降低莎草科植物生物量;而在第2年,增水处理并未明显增加地上生物量,氮沉降与增水交互作用可以稳定地提高高寒草地生产力,各处理均能够明显提高禾本科和莎草科生物量、降低杂类草生物量.增水当年能够显著提高高寒草甸物种丰富度和生物多样性指数,但氮沉降和增水交互降低物种多样性指数;而在第2年,各处理物种数目和多样性指数均降低,且氮沉降与增水的交互作用影响效应达到极显著性检验水平.综合分析,氮沉降和增水及其交互作用在提升草地生产力、优良牧草生物量的同时,也可能造成高寒草甸物种丰富度和多样性指数降低,在草地的适应性管理方面需要引起足够的关注.【总页数】6页(P8-13)【作者】许庆民;周赓;郭小伟;曹莹芳;杜岩功【作者单位】青海省环境监测中心站,青海西宁 810008;威海市农业局,山东威海264411;中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁 810001;中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁 810001;中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁 810001【正文语种】中文【中图分类】S812【相关文献】1.青藏高原高寒草甸两种优势植物的生长及其CNP化学计量特征对模拟增温的响应 [J], 彭阿辉;王根绪;杨阳;肖瑶;张莉;杨燕2.增温与降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响 [J], 潘晓悦;王晓;郭光霞;孔维栋3.青藏高原高寒草甸夏季植被特征及对模拟增温的短期响应 [J], 徐满厚;薛娴4.青藏高原高寒草甸土壤CO2排放对模拟氮沉降的早期响应 [J], 朱天鸿;程淑兰;方华军;于贵瑞;郑娇娇;李英年5.青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应 [J], 张法伟;王军邦;林丽;李以康;杜岩功;曹广民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
分类号：密级：研究生学位论文论文题目（中文）青藏高原高寒草甸土壤种子库对增温和降雨变化的响应研究论文题目（外文）Research on Response of Alpine Seed Bank to Warming and Precipitation Change on theTibetan Plateau研究生姓名王丽佩学科、专业生态学·生态学研究方向恢复生态学学位级别硕士导师姓名、职称马妙君教授论文工作起止年月2015年9月至2018年5月论文提交日期2018年5月论文答辩日期2018年5月学位授予日期校址：甘肃省兰州市青藏高原高寒草甸土壤种子库对增温和降雨变化的响应研究摘要青藏高原是世界上海拔最高的高原，被认为是世界第三极。
近几十年来，青藏高原经历着全球气候变暖带来的影响，同时，降雨格局也在发生变化，有些地方变的更湿润，而有些地方变的更干。
高寒草甸植被和生态系统具有内在的脆弱性，全球气候变化对其产生了深刻的影响。
目前，关于气候变化与地上植被系统的研究较多，却很少有研究探究气候变化（温度和降雨）对地下潜在植被—土壤种子库的影响。
土壤种子库是物种面对环境干扰时的“风险分摊”对策，是植被面对干扰时的“缓冲器”，也是退化植被恢复的重要资源。
近年来有研究表明：一些物种利用种子库采取的“风险分摊”机制会因未来全球气候变化而遭受破坏，因而增加了物种局部灭绝的可能性。
那么，在青藏高原高寒草甸生态系统中，气候变化（增温和降雨变化）是否会对种子库产生影响，我们不得而知。
本研究以青藏高原高寒草甸常见持久种子库物种种子为实验材料，采用埋藏实验的方法，通过以下两个实验：1）位于“兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站-阿孜站”的增温和降雨变化实验平台（四个处理对照：增温、增雨40%和减雨40%）；2）灭菌剂处理实验（四个处理对照：增雨20%、增雨40%、增雨60%，另一组添加灭菌剂，其他相同），探究增温、降雨改变、灭菌剂处理对种子库种子萌发、存活、失活以及病原真菌侵染的影响；增温和降雨背景下的埋藏实验结果表明：在高寒草甸实验样地内埋藏的小花草玉梅等10个物种，经历整个生长季埋藏后，单个物种种子的萌发率、存活率、发霉率以及失活率在不同实验处理均没有显著性差异，在群落水平上（10个物种总和）的种子萌发率和存活率等也没有显著差异；埋藏+灭菌剂添加实验结果表明：在高寒草甸喷洒灭菌剂和未喷洒灭菌剂的实验样地内，随着降雨量20%、40%以及60%的逐渐增加，所埋藏小花草玉梅等9个物种在经历整个生长季后，各物种种子的萌发率、存活率等在不同的实验处理上没有显著差异，群落水平上种子萌发率和存活率等也没有显著差异。
青藏高原高寒草甸不同海拔梯度下土壤微生物群落碳代谢多样性王颖;宗宁;何念鹏;张晋京;田静;李良涛【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2018(038)016【摘要】土壤微生物群落功能多样性对维持生态系统功能和稳定性具有非常重要的意义.为探究青藏高原高寒草甸不同海拔梯度下土壤微生物碳源利用差异以及影响机制,运用Biolog微平板技术,研究了西藏当雄县草原站4300-5100 m的6个不同海拔梯度下土壤微生物群落碳源代谢多样性.研究结果表明:(1)不同海拔下高寒草甸土壤微生物碳源的利用程度均随培养时间的延长而升高;微生物代谢活性和群落多样性指数均随海拔升高呈现先上升后下降的单峰变化趋势,整体表现4800 m＞4950 m＞4400 m＞4650 m＞5100 m＞4300m;(2)主成分分析表明不同海拔显著影响了土壤微生物群落碳源代谢多样性,其中碳水化合物类、氨基酸类和胺类碳源是各海拔土壤微生物的偏好碳源;碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和胺类碳源的利用强度受海拔影响较大;(3)分类变异分析表明,土壤、植物和气候因素是影响不同海拔碳源利用变异的主要影响因子,可解释不同海拔的碳源利用差异的79.0％;排除环境因子之间的多重及交互作用,偏曼特尔检验表明土壤含水量、植被丰富度和年均降水量是影响不同海拔微生物碳源利用多样性的最重要的环境因子.综上,研究表明青藏高寒草甸不同海拔土壤微生物碳源代谢多样性呈现显著的海拔差异趋势,其海拔差异主要受到土壤含水量、植被丰富度和年均降水量的影响.【总页数】9页(P5837-5845)【作者】王颖;宗宁;何念鹏;张晋京;田静;李良涛【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京100101;河北工程大学园林与生态工程学院,邯郸056001;中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京100101;中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京100101;吉林农业大学资源与环境学院,长春130118;中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京100101;河北工程大学园林与生态工程学院,邯郸056001【正文语种】中文【相关文献】1.牧压梯度下青藏高原高寒杂草类草甸生态系统呼吸和碳汇强度估算 [J], 吴启华;李英年;刘晓琴;李红琴;毛绍娟2.青藏高原高寒草地物种多样性的海拔梯度格局及其对模拟增温的响应 [J], 温静;张世雄;杨晓艳;秦瑞敏;徐满厚3.不同时期干旱对青藏高原高寒草甸生态系统碳交换的影响 [J], 王子欣;胡国铮;水宏伟;葛怡情;韩玲;高清竹;干珠扎布;旦久罗布4.青藏高原高寒草甸种子萌发行为沿海拔梯度的分异特征 [J], 许静;李文龙;吴鑫悦;罗佳宁;廖元成5.青藏高原高寒草甸不同海拔梯度上增温和优势植物物种去除对生态系统碳通量的影响 [J], 王安阔;王娓;曾辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第32卷 第3期V o l .32 No .3草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2024年 3月M a r . 2024d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2024.03.017引用格式:曹 铭,王文颖,徐 进,等.青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究[J ].草地学报,2024,32(3):812-817C A O M i n g ,WA N G W e n -y i n g ,X UJ i n ,e t a l .T h e S t u d y a b o u t T h e r m a l e f f e c t o fQ i n g h a i L y c o p e r d a l e s F u n gu s F a i r -y R i n g [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2024,32(3):812-817青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究曹 铭1,王文颖2,3*,徐 进4,周华坤5,刘艳方1,德却拉姆2,杨玉青2(1.青海师范大学地理科学学院,青海西宁810008;2.青海师范大学生命科学学院,青海西宁810008;3.青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室,青海西宁810016;4.山西农业大学园艺学院,山西太古030801;5.中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁810008)收稿日期:2023-09-14;修回日期:2023-09-20基金项目:国家重点研发课题(2023Y F F 1304305)和青海省2021年度第一批中央引导地方科技发展专项资金(2021Z Y 002)资助作者简介:曹铭(1989-),男,回族,甘肃兰州人,博士研究生,主要从事蘑菇圈真菌相关研究,E -m a i l :791957817@q q.c o m ;*通信作者A u -t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :w a n g w y0106@163.c o m 摘要:蘑菇圈是广泛存在于草地和森林的大型真菌子实体环状群落㊂有些蘑菇圈如马勃蘑菇圈会显著促进周围植物生长,其蘑菇圈真菌促进植物生长的机理一直是一个热点科学问题㊂本研究选取青海海北高寒草甸马勃蘑菇圈,从2023年6月15日至7月15日,对蘑菇圈土壤温度进行连续监测,使用红外热成像仪对蘑菇圈子实体进行拍照,同时测定了土壤理化性质与酶活性,检验蘑菇圈真菌生长对土壤温度和土壤酶活的影响及其相互关系㊂结果表明:蘑菇圈圈上土壤温度变化与圈内㊁圈外有明显差异,在当日23时后至次日凌晨5时,蘑菇圈上土壤温度高于圈外与圈内0.3ħ~1.6ħ,红外影像显示蘑菇圈真菌子实体温度显著高于环境温度4ħ㊂蘑菇圈圈上速效养分含量显著高于圈内圈外(P <0.05)㊂蘑菇圈土壤脲酶㊁酸性磷酸酶㊁蔗糖酶㊁过氧化氢酶活性显著高于圈内和圈外㊂因此马勃蘑菇圈真菌的生长增加了土壤环境温度㊁提高土壤酶活,通过增加土壤速效养分促进了蘑菇圈上植物的生长㊂关键词:蘑菇圈;高寒草甸;土壤增温;土壤酶活中图分类号:S 718.81 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2024)03-0812-06T h e S t u d y a b o u t T h e r m a l E f f e c t o f Q i n g h a i L y c o p e r d a l e s F u n g u s F a i r y R i n gC A O M i n g 1,WA N G W e n -y i n g 2,3*,X UJ i n 4,Z H O U H u a -k u n 5,L I U Y a n -f a n g 1,D E Q U EL a -m u 2,Y A N G Y u -q i n g2(1.C o l l e g e o fG e o g r a p h i c a l S c i e n c e ,Q i n g h a iN o r m a lU n i v e r s i t y ,X i n i n g ,Q i n g h a i P r o v i n c e ,810008,C h i n a ;2.C o l l e g e o fL i f eS c i e n c e ,Q i n g h a iN o r m a lU n i v e r s i t y ,X i n i n g ,Q i n g h a i P r o v i n c e 810008;3.Q i n g h a iK e y L a b o r a t o r y o fM e d i c i n a lA n i m a l a n dP l a n tR e s o u r c e s o f T i b e t a nP l a t e a u ,X i n i n g ,Q i n g h a i P r o v i n c e 810016,C h i n a ;4.C o l l e g e o fH o r t i c u l t u r e ,S h a n x iA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,T a i g u ,Q i n gh a i P r o v i n c e 030801,C h i n a ;5.N o r t h w e s t I n s t i t u t e o f P l a t e a uB i o l o g y ,C h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e s ,X i n i n g ,Q i n gh a i P r o v i n c e 810008,C h i n a )A b s t r a c t :F a i r y r i n g ,n a t u r a l l y o c c u r r i n g c i r c l e sm a d e u p o fm u s h r o o m s ,h a v e b e e n o b s e r v e d t o i n f l u e n c e t h e gr o w t h o f s u r r o u n d i n g p l a n t s ,p a r t i c u l a r l y p r o m o t i n g t h e g r o w t ho f p l a n t s i n t h eO Nz o n e .T h em e c h a n i s mo fm u s h r o o mr i n gf u ng i p r o m o t i n g p l a n t sh a s a l w a y s b e e n a c o n c e r n o f r e s e a r c h e r s .T hi s s t u d y f o c u s e s o n t h em e c h a n i s m s b y w h i c h f a i r yr i n g f u n g i ,s p e c i f i c a l l y H a i b e i L y c o p e r d a l e s ,e n h a n c e p l a n t g r o w t h .W em o n i t o r e d t h e s o i l t e m p e r a t u r eo f t h em u s h -r o o mc i r c l e s ,a n d t e s t e d t h e s o i l s p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s ,a sw e l l a s s o i l e n z ym e s .T h e r e s u l t s f o u n d t h a t t h e s o i l t e m p e r a t u r e c h a n g e s o n t h eO N z o n ew e r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m t h o s e i n s i d e a n d o u t s i d e t h e f a i r y r i n g ,e s pe -c i a l l yf r o m11o c l o c k a t n igh t t o 5o 'c l o c ki n t h em o r n i n g .T h e a v e r a g e s o i l t e m p e r a t u r e o n t h e f a i r y r i n g w a s h i gh e r t h a n t h a t o u t s i d e t h e f a i r y r i n g a n d i n s i d e t h e f a i r y r i n g .W i t h i n o n em o n t h o f d e t e c t i o n ,t h e t e m pe r a t u r e o n t h e c i r c l e a t 5a mw a s h i g h e r b y 0.3t o 1.6d e g r e e sC e l s i u s t h a n t h a t o u t s i d e t h e c i r c l e a n d i n s i d e t h e c i r c l e .U s i n g an i n f r a r e d t e m p e r a t u r e c a m e r a t o c o m p a r e t h e p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o pe r t i e s of t h e s o i l i n t h em u s h r o o mc i r c l e ,i tw a s f o u n d t h a t t h e t e m p e r a t u r e o f t h e f u ng u s f r u i t i n g b o d y o f th em u s h r o o mci r c l ew a s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h e s u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n t .Af t e r a n a l y z i ng th e p h y si c a l a n d c h e m i c a l p r o pe r t i e s of t h e s o i l ,i t w a s f o u n d t h a t t h e c o n t e n t o f a v a i l a b l e n u t r i e n t s i n t h em u s h r o o mc i r c l ew a s s ig n i f i c a n t l yhi g h e r t h a n t h a t o u t s i d e t h e i n n e r c i r c l e ,s i g n i f i c a n t l y h i gh e r t h a n I N z o n e a n d o u t z o n e a n dO U Tz o n e .A c i d p h o s p h a t a s e e n z y m e (S -A C P ),s u c r a s e e n z y m e s (S -S C ),c a t a l a s e e n z ym e s (S -C A T )a n d u r e a s e e n z y m e s (S -U E )w e r e d e t e c t e d f r o md i f f e r e n t s i t e s f r o m t h r e e f a i r y r i n g.T h e c a t a l a s e c o n c e n t r a t i o n第3期曹铭等:青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究o n t h e c i r c l ew a s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t o u t s i d e t h e c i r c l e a n d i n s i d e t h e c i r c l e.T h e s o i l e n z y m e s a c t i v i t y i n I N z o n ew e r e h i g h e r t h a n i n t h eO U T z o n e,i n d i c a t i n g a l o n g-t e r me f f e c t o f m u s h r o o mc i r c l e f u n g i o n s o i l e n z y m e a c t i v i t y.I n c o n c l u s i o n,o u r e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s u g g e s t t h a tm u s h r o o mr i n g f u n g i c a n a f f e c t s o i l a v a i l a b l e n u t r i e n t c o n c e n t r a-t i o n,e n z y m e a c t i v i t y a n d s o i l t e m p e r a t u r e.C h a n g e s i n t h e s e f a c t o r sm a y b e i m p o r t a n t f a c t o r s a f f e c t i n g p l a n t g r o w t h. K e y w o r d s:F a i r y r i n g;A l p i n em e a d o w;S o i lw a r m i n g;S o i l e n z y m e s蘑菇圈是大型真菌辐射生长形成的子实体环状带,蘑菇圈会影响周围草地植物的生长,即靠近蘑菇圈的植物生长茂盛,形成 绿草圈 [1]㊂关于蘑菇圈真菌如何影响植物生长,研究者做了相关研究,主流的研究结论是蘑菇圈真菌通过分解土壤有机质,将有机质中养分以可溶性形式释放出来,促进植物吸收矿物质,刺激植物生长[2-3]㊂青藏高原地处世界第三极,草甸植物的生长长期受到低温的限制㊂温度是制约该地区植物生长的重要因素㊂目前高寒草甸蘑菇圈真菌产热对植物生长影响的研究尚未见报道㊂蘑菇圈真菌作为一种草甸上常见的土壤真菌,分解吸收土壤有机质,在这个过程必然会产生热量,前人的检测结果表明蘑菇圈真菌会显著消耗圈上有机碳,导致圈上有机碳与植物地下部分显著低于圈外[5]㊂这说明圈上碳分解的过程要比圈外剧烈㊂而这个过程产生的热量还未能引起相关研究者的重视㊂研究蘑菇圈真菌产生热量对周围微环境的影响对全面了解蘑菇圈微生态互作有重要的意义㊂土壤酶活是衡量土壤环境和肥力变化的重要手段㊂对于探讨蘑菇圈真菌如何影响草地生态系统结构有很重要的研究意义㊂土壤酶是生态循环中重要的 催化剂,没有土壤酶,土壤有机物的转化㊁腐殖质的生成都不会发生㊂土壤酶在复杂的土壤物质转换起到关键的作用,土壤酶活性与土壤养分循环速率紧密相关㊂而土壤酶活对多种环境因子变化十分敏感,如土壤C㊁N㊁P含量㊁土壤温度均会显著影响土壤酶活性[6]㊂土壤微生物碳㊁氮与脲酶㊁蔗糖酶等酶活性显著正相关[7],刘琳等[8]发现模拟增温条件下土壤酶活性有显著增强,增温对土壤纤维素酶㊁过氧化物酶㊁脲酶和磷酸酶活性显著相关㊂因此,本研究以马勃蘑菇圈为研究对象,探寻蘑菇圈真菌生长对土壤温度和酶活的影响,为深入理解蘑菇圈植物㊁真菌㊁土壤之间的关系提供科学依据㊂1材料与方法1.1研究区自然地理概况本研究在海北高寒草地生态系统野外科学观测研究站开展㊂该站地理位置37.48ʎ~37.75ʎN, 101.20ʎ~101.38ʎE,海拔为3200m[17]㊂气候条件表现为只有冷暖季,暖季潮湿多雨,7月份温度达到峰值,最高气温为27.6ħ㊂冷季寒冷干燥,1月份极端最低气温为-37.1ħ㊂年均降水量为580m m,集中在5-8月份,占全年降水总量的80%㊂全年日照时间为2462.7h[9]㊂高寒草甸主要优势种为矮嵩草(K o b r e s i a h u m i l i s)㊁藏嵩草(K o b r e s i a t i b e t i c a)等㊂植被生长期为5-8月,5月份为植被返青期,6-8月为植被生长期,9月份进入枯黄期㊂土壤类型为高寒草甸土,土壤为草毡寒冻雏形土,土层厚度60c m左右[9]㊂1.2样方设置与取样马勃蘑菇圈(L y c o p e r d a l e s f u n g u s f a i r y r i n g)是高寒草甸常见的生态景观,也是研究蘑菇圈大型真菌影响草甸生态学的理想地点㊂海北站蘑菇圈通常半径几米到几十米不等,圈上植物比圈内和圈外生长旺盛,且蘑菇圈上禾本科植物多度显著高于圈外㊂本研究选择三个完整的马勃蘑菇圈(L y c o p e r d a l e s f u n g u s f a i r y r i n g),分别在三个蘑菇圈圈上(O Nz o n e)㊁圈内(I Nz o n e)和圈外(O U Tz o n e)放置Y Y W-S7I N1多参数温度传感器㊂传感器由江苏云与雾科技有限公司生产,测量精度为ʃ0.2ħ,共9个传感器㊂将传感器探针刺入土层深10c m处,进行温度测量,每十五分钟自动记录土温与气温,监测时间从6月15日持续到7月15日;在2023年7月15日使用艾睿天眼T2热成像仪对蘑菇圈子实体进行拍照,艾睿天眼T2热成像仪由北京普利斯特科技有限公司生产,测量精度为ʃ0.3ħ;在三个蘑菇圈圈上㊁圈内㊁圈外随机选择3个50c mˑ50c m的样方(共27个样方),进行样品采集㊂每个样方测定植物群落盖度和物种分盖度,然后将各植株从基部剪下,烘干后测定每种植物的地上生物量㊂完成地上生物量取样后,用土壤钻在样方内随机采集土壤3钻(5c m直径,10c m深)㊂分为两份,一份用于理化性质检测,一份用于土壤酶活测定㊂1.3土壤理化特性的分析土壤p H使用电位计法测量(德国s a r t o r i u s P B-10),土壤总氮(T N%)㊁总碳(T C%)含量应用燃烧法在元素分析仪(V a r i o M a xC N;E l e m e n t a r,G e r m a n y)上测定㊂土壤铵态氮㊁硝态氮含量应用连续流动注射318草 地 学 报第32卷分析系统(C o n t i n u o u s F l o w A n a l y s i s S ys t e m ,C F A )测定㊂方法同陈立红等[10]的相关研究文献㊂1.4 土壤酶活性的测定本研究测定了土壤脲酶活性㊁过氧化氢酶活性㊁蔗糖酶活性㊁酸性磷酸酶活性㊂脲酶活性采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定;蔗糖酶酶活使用3,5-二硝基水杨酸比色法测定;过氧化氢酶采用分光光度法测量;磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法测定,测定方法见关松荫所著文献[11]㊂2 结果与分析2.1 蘑菇圈生长对植物群落组成和地上生物量的影响蘑菇圈上㊁圈内和圈外植物群落种类组成和地上生物量结果见表1㊂蘑菇圈上生物量最大,达到353.66g ㊃m -2,显著高于圈内(215.73g ㊃m -2)和圈外(255.31g ㊃m -2)㊂圈上㊁圈内和圈外禾本科牧草地上生物量分别为248.98,115.31和142.62g㊃m -2,尤其是垂穗披碱草圈上显著高于圈外,圈外显著高于圈内㊂莎草科牧草地上生物量在圈上㊁圈内和圈外差异不显著㊂圈上㊁圈内和圈外阔叶杂类草生物量分别为98.85,100.42和111.69g㊃m -2,圈上㊁圈外和圈内无显著差异㊂从表1可以看出,蘑菇圈的生长显著提升了圈上地上生物量特别是禾草科植物的生物量㊂但是也注意到,有一些矮小的杂类草在蘑菇圈上是缺失的,比如唐松草(T h a l i c t r u ma l pi n u m ),肉果草(L a n c e a t i b e t i c a ),假龙胆(G e n t i a n e l l am o e n c h ),矮生忍冬(L o n i c e r a m i n u t a ),线叶龙胆(G e n t i a n a f a r r e r i )㊂表1 蘑菇圈上㊁圈内㊁圈外植物群落种类组成及地上生物量T a b l e 1 C o m p o s i t i o no f s p e c i e s a n d t h e a b o v e g r o u n db i o m a s s o n f a i r y r i n g a n d i n s i d e ,o u t s i d e o f f a i r y r i n g单位:g㊃m -2植物种类P l a n t s pe c i e s 圈上生物量B i o m a s s i nO Nz o n e圈内生物量B i o m a s s i n I Nz o n e圈外生物量B i o m a s s i nO U Tz o n e禾草科P o a c e a e 248.98ʃ51.34a115.31ʃ26.03b142.62ʃ34.02b针茅S t i p a c a p i l l a t a 1.43ʃ0.34b3.20ʃ0.89a 2.52ʃ1.45a冷地早熟禾P o a a n n u a 102.21ʃ16.86a 76.46ʃ18.79b 94.45ʃ23.95a b 垂穗披碱草E l ym u s n u t a n s 145.34ʃ26.35a 35.65ʃ5.99b 46.65ʃ9.28b 莎草科C y p e r a c e a e 4.49ʃ0.94a6.19ʃ1.29a 5.02ʃ1.45a 矮嵩草K o b r e s i a h u m i l i s4.49ʃ0.94a 6.19ʃ1.29a 5.02ʃ1.45a 阔叶杂草103.46ʃ19.02a87.27ʃ6.46b101.20ʃ19.76a钝苞雪莲S a u s s u r e a n i g r e s c e n s 33.93ʃ5.02a --青海苜蓿M e d i c a g o a r c h i d u c i s -n i c o l a i 4.48ʃ2.35a2.14ʃ0.42b1.99ʃ0.46b披针叶黄华T h e r m o ps i s l a n c e o l a t a 0.17ʃ0.15b2.64ʃ0.46a 2.67ʃ0.45a 高山豆T ib e t i a h i m a l a ic a 0.59ʃ0.08b 10.03ʃ0.37a10.52ʃ1.90a 麻花艽G e n t i a n a s t r a m i n e a 7.30ʃ0.59b 4.67ʃ0.93c 13.77ʃ1.02a 细叶亚菊A j a n i a t e n u i f o l i a 0.41ʃ0.14b 1.21ʃ0.48a 1.26ʃ0.39a 蓬子菜G a l i u mv e r u m 2.71ʃ0.86a --湿地繁缕S t e l l a r i a u d a 8.71ʃ2.35a1.21ʃ0.64b1.33ʃ0.02b 野决明T h e r m o p s i s l u p i n o i d e s 3.21ʃ2.10a-1.12ʃ0.12b 圆萼刺参M o r i n a c h i n e n s i s 24.54ʃ3.91a 9.21ʃ0.66b18.67ʃ4.09a b 棉毛茛R a n u n c u l u sm e m b r a n a c e u s 0.65ʃ0.06b -1.27ʃ0.66a 钉柱委陵菜P o t e n t i l l a a n s e r i n a 0.43ʃ0.39b 1.23ʃ0.32a 1.51ʃ0.10a 甘肃马先蒿P e d i c u l a r i s k a n s u e n s i s 1.43ʃ0.28b 3.67ʃ0.68a 3.91ʃ0.89a 疏齿银莲花A n e m o n e o b t u s i l o b a 1.26ʃ0.23b 2.77ʃ0.25a 2.61ʃ0.89a 硬毛拉拉藤G a l i u mb o r e a l e v a r .c i l i a t u m-1.33ʃ0.22a 1.65ʃ0.27a 唐松草T h a l i c t r u ma l p i n u m -10.11ʃ0.48a 5.67ʃ0.33b 美丽风毛菊S a u s s u r e a s u pe r b a -4.45ʃ0.93b 6.32ʃ2.79a 肉果草L a n c e a t i b e t i c a -15.71ʃ0.59a 11.34ʃ3.14a 假龙胆G e n t i a n e l l am o e n c h -5.58ʃ0.43a 4.79ʃ1.18a 矮生忍冬L o n i c e r am i n u t a -1.42ʃ0.40a 0.91ʃ0.21b 线叶龙胆G e n t i a n af a r r e r i -8.34ʃ0.42b 10.34ʃ0.85a狭苞紫菀A s t e r f a r r e r i13.74ʃ0.50a2.32ʃ0.28b -总地上生物量A b o v e -gr o u n db i o m a s s 353.66ʃ63.42a215.73ʃ46.78b255.31ʃ54.84b 注:同行不同小写字母代表圈上㊁圈内和圈外生物量差异显著(P <0.05)N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r sw i t h i n t h e s a m e r o wi n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s o f d i f f e r e n t s pe c i e s b i o m a s s a t t h e 0.05l e v e l 418第3期曹 铭等:青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究2.2 蘑菇圈圈上㊁圈内㊁圈外土壤碳氮磷含量特征蘑菇圈圈内㊁圈上和圈外土壤碳氮磷含量见表2㊂从表中可以看出,圈上土壤总碳含量(2.81g ㊃k g -1)显著低于圈内(3.57m g ㊃k g -1)与圈外(4.00m g ㊃k g -1)㊂土壤总氮和总磷含量在圈内㊁圈上和圈外之间无显著差异性㊂但是圈上土壤速效养分(铵态氮:27.58m g ㊃k g -1;硝态氮20.61m g ㊃k g -1;可溶性磷84.66m g ㊃k g -1)显著高于圈内(铵态氮:13.38m g ㊃k g -1;硝态氮8.40m g ㊃k g -1;可溶性磷65.44m g ㊃k g -1)与圈外(铵态氮:14.81m g k g -1;硝态氮8.78m g ㊃k g -1;可溶性磷72.81m g ㊃k g -1)㊂表2 蘑菇圈圈内㊁圈上㊁圈外土壤碳氮磷含量特征T a b l e 2 s o i l C ,N ,Pc o n t e n t p r o p e r t i e s o f f a i r y r i n g采样位置S t u d y si t e 土壤总碳S o i lT C/g ㊃k g-1土壤总氮S o i lT N/g ㊃k g-1土壤总磷S o i lT P/g k g-1土壤铵态氮S o i lN H +4/m g ㊃k g-1土壤硝态氮S o i lN O -3/m g ㊃k g-1速效磷S o i lA P /m g ㊃k g-1C /N圈内I Nz o n e3.57ʃ0.66a0.32ʃ0.06a1.87ʃ0.18a13.38ʃ4.34b8.40ʃ0.89b65.44ʃ12.04b11.09ʃ1.15a圈上O Nz o n e2.81ʃ0.25b0.28ʃ0.03a 1.86ʃ0.30a 27.58ʃ5.08a 20.61ʃ1.71a84.66ʃ6.39a 10.79ʃ0.72a 圈外O U Tz o n e4.00ʃ1.01a 0.25ʃ0.01a 1.62ʃ0.16a 14.81ʃ3.34b 8.78ʃ1.97b 72.81ʃ3.96b 11.82ʃ0.39a 注:同列不同小写字母代表圈上㊁圈内和圈外土壤碳氮指数差异显著(P <0.05)N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r sw i t h i n t h e s a m e c o l u m n i n d i c a t e s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e s a t t h e 0.05l e v e l 2.3 蘑菇圈土壤酶活性特征蘑菇圈土壤酶活特征见图1,蘑菇圈圈内和圈上土壤脲酶活性显著高于圈外㊂土壤酸性磷酸酶㊁蔗糖酶㊁过氧化氢酶活性均表现为圈上显著高于圈外和圈内㊂2.4 蘑菇圈微环境气温和土壤温度特征应用远红外摄像机拍摄的蘑菇圈子实体及周围环境温度照片见图2㊂可以看出:蘑菇圈子实体温度显著高于周围环境温度㊂子实体温度最高为22.3ħ,比周围环境温度平均可高4ħ㊂图1 三个蘑菇圈土壤脲酶㊁酸性磷酸酶㊁过氧化氢酶㊁蔗糖酶活性特征F i g .1 S -U E ,S -A C P ,S -S C ,S -C A Te n z y m e a c t i v i t yi n I Nz o n e ,O Nz o n e a n dO U Tz o n e 注:同行不同小写字母代表圈上㊁圈内和圈外酶活性差异显著(P <0.05)N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e s o f d i f f e r e n t t r e a t m e n t s a t t h e 0.05l e v e l 518草 地 学 报第32卷图2 蘑菇圈马勃子实体红外热成像图F i g .2 T h e r m a l i m a g e o fm u s h r o o mo nF a i r y r i n g以2023年7月2日全天土壤温度监测结果为例发现:凌晨到日出前(7:30分前),蘑菇圈土壤平均温度高于圈外与圈内,而7:30分以后蘑菇圈外和圈内土壤温度迅速回升,到下午两点达到峰值,而这一阶段蘑菇圈上土壤温度增温速度没有圈内与圈外快㊂随后太阳逐渐落下,圈上土壤温度下降速度较圈外和圈内缓慢,直至夜晚10:00圈上土壤平均温度明显高于圈内和圈外㊂查看全月每日温度数据,除一些暂时气候异常变化(阵雨,强降温,强风)外,每日蘑菇圈土壤温度变化按照图3所示规律循环变化㊂考虑到清晨日光升温因素的干扰,我们选取30天凌晨5点蘑菇圈圈内㊁圈上㊁圈外气温和土壤温度变化进行研究,发现从6月15日到7月14日凌晨5点气温逐渐上升,蘑菇圈圈上㊁圈内和圈外土壤温度也波动上升(图4),6月15日 7月15日凌晨五点的气温在-4ħ~6ħ,土壤温度在8ħ~13ħ之间波动,但圈上土壤温度始终高于圈外㊁圈内0.3ħ至1.5ħ㊂蘑菇圈圈上土壤温度在夜晚高于圈内与圈外不是偶然事件,而是稳定存在的㊂图3 蘑菇圈圈上㊁圈内㊁圈外土壤温度24小时变化规律F i g .3 S o i l t e m p e r a t u r e o f a l l -d a y va r i a t i o no f I Nz o n e ,O Nz o n e ,O U Tz o n e i n J u l y2图4 蘑菇圈圈内㊁圈上和圈外凌晨5时气温和土壤温度变化特征F i g .4 T h e 5a mt e m pe r a t u r e v a r i a t i o nf r o mJ u n e 15t o J u l y 15i n f a i r y r i n g3 讨论本研究发现蘑菇圈圈上土壤总碳含量显著低于圈内与圈外,推断大量的有机质在蘑菇圈真菌生长过程中被蘑菇圈真菌吸收消耗了,蘑菇圈真菌分解有机质㊁新陈代谢的过程不可避免会产生热量,远红外热成像仪子实体的成像侧面证明蘑菇圈真菌会增加环境温度㊂增温效应对高寒草地植物的影响一直是生态工作者关注的热点之一㊂有相关研究发现地温变化1ħ就会引起植物生长发育和矿物吸收的显著变化[12]㊂M a v s t r o m 等[13]对极地不同地区的植物进行研究发现,在气温低的区域温度是植物生长的主要限制因子,温度较高的地区矿物营养是主要限制因子,增温会显著增加植物的高度与生物量㊂赵艳超等[14]在增温实验中发现青藏高原4个功能群(豆科㊁莎草㊁禾草㊁杂草)地上生物量要显著高于控制组㊂微生物在进行呼吸作用的时候会产生热量,这种热量与微生物的代谢强度和活性息息相关㊂H o l l e s e n 等[15]在格陵兰岛冻土层的6个地点采集了21个天然冻土并发现气候变化和微生物产生的热量促使冻土层融化并加剧了C O 2释放,他们的模型模拟结果显示,土壤温度和碳分解之间存在一种反馈,土壤微生物产生热量的研究在全球增温的大背景下尤为重要㊂温度传感器对蘑菇圈土壤温度24小时监测结果显示:日出后气温逐渐上升,蘑菇圈外和圈内土壤温度上升速率高于圈上,甚至在全天气温最高点,圈上平均土壤温度低于圈外与圈内㊂然而日落后随气温迅速降低,圈外和圈内土壤温度下降速度也比圈上快,到日出前圈上土壤温度高于圈外与圈内㊂造成这618第3期曹铭等:青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究种结果的原因,一方面是由于蘑菇圈圈上植物比圈内圈外茂盛,植物构成保温层,减少土壤热量向空气流失,另一方面,蘑菇圈真菌分解有机质,进行新陈代谢呼吸过程会释放一部分热量,这一部分热量在白天由于相较日光过于微弱,但是在无光照的夜晚对土温的维持是不可忽视的㊂对蘑菇圈30天的土壤温度监测结果看:凌晨5点圈上土壤平均温度要比圈外㊁圈内土壤温度高0.3ħ~1.5ħ,在青藏高原高寒地区,这种夜晚的增温作用不可忽视㊂科学家已经证实了土壤微生物呼吸作用产生的热量对周围环境的增温作用,格陵兰岛冰原上发现冰层下土壤微生物的呼吸作用会显著影响地上冰层与冻土的消融,苔藓植物的生长,微弱的气温升高会 激活 极地土壤微生物结束休眠,对环境造成 正反馈 效用[15]㊂土壤酶活是一种重要的衡量土壤肥力的指标㊂现已在土壤中检测出60多种土壤酶[16],土壤酶活性对土壤中物质循环有重要作用㊂大部分土壤酶来源于土壤微生物,植物和动物也贡献了一部分土壤酶[18]㊂土壤酶能水解大分子有机物质如纤维素㊁蛋白质㊁腐殖质[19]㊂脲酶能促进有机分子中肽键的水解,专门参与土壤含N有机化合物的转化㊂磷酸酶可以促进有机磷化合物的分解,能增加土壤中可溶性磷㊂蔗糖酶促进蔗糖分解为葡萄糖和果糖㊂过氧化氢酶反映土壤有机质氧化程度㊂过氧化氢酶促进过氧化氢的分解,一般与土壤腐殖化强度和有机质积累强度有关㊂本研究结果表明蘑菇圈圈上脲酶㊁蔗糖酶㊁磷酸酶㊁过氧化氢酶活性平均值均高于圈外㊂土壤酶活对植物生长有显著的影响㊂脲酶可以将含氮有机物分解为植物可以利用的速效氮,过氧化氢酶可以促进腐殖质合成,减轻过氧化物对植物的毒害作用,磷酸酶可以将有机磷分解成可利用的可溶性磷酸,这些酶活性增强在一定程度上会促进植物生长㊂4结论高寒草甸马勃蘑菇圈真菌生长提高土壤温度,显著提升土壤脲酶㊁蔗糖酶㊁氧化氢酶㊁磷酸酶的活性与速效养分的含量,促进蘑菇圈圈上植物生长㊂本研究对蘑菇圈环境温度-土壤-植物间互作关系有了新的发现,对高寒草地蘑菇圈绿草环形成机制有了进一步的理解㊂参考文献[1]M I L L E RSL,G O N G L O F F A.F a i r y r i n g s,a s s o c i a t e df u n g i,a n d a s s e s s m e n t o f t h e i r d i s t r ib u t i o n ac r o s s e n v i r o n m e n t a l v a r i-a b l e s u s i n g G I S[J].F u n g a l E c o l o g y,2021,50,101040[2] S HA N T Z H L,P I E M E I S E LR L.F u n g u s f a i r y r i n g s i ne a s t-e r nC o l o r a d oa n dt h e i ref f e c to nv eg e t a t i o n[J].A g r i c u l t u r a lR e s e a r c h,1917,11:191-246[3] Z O T T IM,D EF I L I P P I SF,C E S A R A N O G,e t a l.O n e r i n g t or u l e t h e ma l l:A ne c o s y s t e me n g i n e e r f u n g u s f o s t e r s p l a n t a n d m i c r o b i a ld i v e r s i t y i n a M e d i t e r r a n e a n g r a s s l a n d[J].N e w P h y t o l o g i s t,2020,227(3):884-898[4] C A E S A R-T O N T H A T TC,E S P E L A N DE,C A E S A R AJ,e t a l.E f f e c t s o fA g a r i c u s l i l a c e p s f a i r y r i n g s o ns o i l a g g r e g a t i o na n dm i-c r o b i a l c o m m u n i t y s t r u c t u r e i nr e l a t i o nt o g r o w t hs t i m u l a t i o no fw e s t e r n w h e a t g r a s s(P a s c o p y r u m s m i t h i i)i n E a s t e r n M o n t a n a r a n g e l a n d[J].M i c r o b i a l E c o l o g y,2013,66:120-131[5] F I D A N Z A M A,C I S A RJL,K O S T K ASJ,e t a l.P r e l i m i n a r yi n v e s t i g a t i o no f s o i l c h e m i c a l a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s a s s o c i a t e dw i t h t y p e-I f a i r y r i n g s y m p t o m s i n t u r f g r a s s[J].H y d r o l o g i c a l P r o c e s s e s,2007,21(17):2285-2290[6]裴海昆.不同施肥量对天然草地土壤酶活性的影响[J].青海畜牧兽医杂志,2001,31(2):15-16[7]蔡晓布,钱成,张永清.退化高寒草原土壤生物学性质的变化[J].应用生态学报,2007,18(8):1733-1738[8]刘琳,朱霞,孙庚,等.模拟增温与施肥对高寒草甸土壤酶活性的影响[J].草业科学,2011,28(8):1405-1410[9]中国科学院西北高原生物研究所.中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站.中国科学院院刊,2018,33(10):1 [10]陈立红,阎伟,刘健.草原蘑菇圈对牧草长势影响的分析[J].西北植物学报,2002,22(6):1421-1425[11]关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京:农业出版社,1986:274-339[12]WA L K E RJ M.O n ed e g r e e i n c r e a s m e n t i ns o i l t e m p e r a t u r ea f f e c t sm a i z e s e e d i n gb e h a v i o r[J].S o i lSc i e n c eS o c i e t y o fA-m e r i c a J o u r n a l,1969,33(5):729-736[13]H A V S T R OM M,C A L L A G H A N T V,J O N A S S O NS.D i f f e r-e n t i a l g r o w t h r e s p o n s e so fC a s s i o p e t e t r a g o n a,a na r c t i cd w a r f-s h r u b,t o e n v i r o n m e n t a l p e r t u r b a t i o n s a m o n g t h r e e c o n t r a s t i n gh i g ha n d s u b a r c t i c s i t e s[J].O i k o s,1993:389-402[14]C H O I JH,O HN I S H IT,Y AMA K AWA Y,e t a l.T h es o u r c eo f F a i r y r i n g s :2-a z a h y p o x a n t h i n e a n d i t sm e t a b o l i t e f o u n d i n an o v e l p u r i n e m e t a b o l i c p a t h w a y i n p l a n t s[J].A n g e w a n d t eC h e m i e I n t e r n a t i o n a l E d i t i o n,2014,53(6):1552-1555[15]H O L L E S E NJ,MA T T H I E S E N H,MO L L E RA,e t a l.P e r m a-f r o s t t h a w i ng i n o r g a n i cA r c t i c s o i l s a c c e l e r a t e d b y g r o u n dh e a tp r o d u c t i o n[J].N a t u r eC l i m a t eC h a n g e,2015,5(6):574-578[16]B U R N SR G,D I C K RP.E n z y m e s i n t h eE n v i r o n m e n t:E c o l o-g y,A c t i v i t y a n dA p p l i c a t i o n s[J].S o i lB i o l o g y a n dB i o c h e m i s-t r y,2004,36(10):1525-1698[17]G R AM S SG,V O I G T K D,B E R GMA N N H.F a c t o r s i n f l u e n-c i n g w a t e rs o l u b i l i t y a nd p l a n ta v a i l a b i l i t y o f m i ne r a lc o m-p o u n d si n t h et r i p a r t i t ef a i r y r i n g s o f M a r a s m i u s o r e a d e s(B o l t.:F r.)F R[J].J o u r n a l o fB a s i c M i c r o b i o l o g y:A nI n t e r-n a t i o n a lJ o u r n a lo nB i o c h e m i s t r y,P h y s i o l o g y,G e n e t i c s,M o r-p h o l o g y,a n dE c o l o g y o fM i c r o o r g a n i s m s,2005,45(1):41-54[18]周礼恺.土壤酶学[M].北京:科学出版社,1989:11-34[19]D I C KRP,B R E A K W E L LDP,T U R C ORF.S o i l e n z y m e a c t i v i t i e sa n db i o d i v e r s i t y m e a s u r e m e n t s a s i n t e g r a t i v em ic r o b i o l o g i c a l i nd i c a-t o r s[J].M e t h o d s f o rA s s e s s i n g S o i lQ u a l i t y,1997,49:247-271[20]D I C KRP.S o i l e n z y m e a c t i v i t i e s a s i n d i c a t o r s o f s o i l q u a l i t y[J].D e-f i n i ng S o i lQ u a l i t y f o r a S u s t a i n a b l eE n v i r o n m e n t,1994,35:107-124(责任编辑彭露茜)718。
植物生态学报 2014, 38 (2): 159–166 doi: 10.3724/SP.J.1258.2014.00014 Chinese Journal of Plant Ecology 青藏高原高寒草甸植物群落生物量对氮、磷添加的响应杨晓霞1,2任飞1,2周华坤1贺金生1, 3*1中国科学院西北高原生物研究所高原生物进化与适应重点实验室, 西宁 810008; 2中国科学院大学, 北京 100049; 3北京大学城市与环境学院生态学系, 地表过程分析与模拟教育部重点实验室, 北京 100871摘要青藏高原正经历着明显的温暖化过程, 由此引起的土壤温度的升高促进了土壤中微生物的活性, 同时青藏高原东缘地区大气氮沉降十分明显, 并呈逐年增加的趋势, 这些环境变化均促使土壤中可利用营养元素增加, 因此深入了解青藏高原高寒草甸植物生物量对可利用营养元素增加的响应, 是准确预测未来全球变化背景下青藏高原高寒草甸碳循环过程的重要基础。
该研究基于在青藏高原高寒草甸连续4年(2009–2012年)氮、磷添加后对不同功能群植物地上生物量、群落地上和地下生物量的测定, 探讨高寒草甸生态系统碳输入对氮、磷添加的响应。
结果表明: (1)氮、磷添加均极显著增加了禾草的地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例, 同时均显著降低了杂类草在群落总生物量中的比例, 此外磷添加极显著降低了莎草地上绝对生物量及其在群落总生物量中所占的比例。
(2)氮、磷添加均显著促进了青藏高原高寒草甸的地上生物量增加, 分别增加了24%和52%。
(3)氮添加对高寒草甸地下生物量无显著影响, 而磷添加后地下生物量有增加的趋势。
(4)氮添加对高寒草甸植物总生物量无显著影响, 而磷添加后植物总生物量显著增加。
研究表明, 氮、磷添加可缓解青藏高原高寒草甸植物生长的营养限制, 促进植物地上部分的生长, 然而高寒草甸植物的生长极有可能更受土壤中可利用磷含量的限制。
藏北高原高寒草甸生态系统呼吸对增温的响应李军祥;曾辉;朱军涛;张扬建;陈宁;刘瑶杰【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2016(025)010【摘要】生态系统呼吸（ER）作为生态系统最大的碳通量途径之一，其微小的波动都会引起大气中二氧化碳浓度的显著变化。
本研究利用开顶箱（OTCs）式装置在藏北高原高寒草甸生态系统设置不同增温梯度实验，模拟未来增温2℃（T1）和增温4℃（T2）情景，探究增温对生态系统呼吸（ER）的影响。
研究结果表明：（1）在2015整个生长季及生长季前期，模拟未来增温2℃和4℃均显著降低了ER（2015年整个生长季T1减少了ER为34%，T2减少了ER为31%；生长季前期T1减少了ER为35%，T2减少了ER为36%），但在生长季后期，模拟未来实验增温2℃显著降低ER（T1减少了34%），而模拟未来实验增温4℃没有显著改变ER；（2）回归分析结果表明，在整个2015年生长季及生长季前期，土壤水分是决定生态系统呼吸（ER）的关键因素，而生长季后期ER主要受土壤温度影响，因此在半干旱的高寒草甸生态系统中，土壤水分和土壤温度二者共同调节生态系统呼吸（ER）。
研究结果表明，在干旱的生长季，未来增温可能会抑制高寒草甸生态系统的碳排放。
【总页数】9页(P1612-1620)【作者】李军祥;曾辉;朱军涛;张扬建;陈宁;刘瑶杰【作者单位】北京大学深圳研究生院，广东深圳518055;北京大学深圳研究生院，广东深圳 518055; 北京大学城市与环境学院，北京 100871;拉萨高原生态试验站//生态系统网络观测与模拟重点实验室//中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101;拉萨高原生态试验站//生态系统网络观测与模拟重点实验室//中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101; 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心，北京 100101; 中国科学院大学资源与环境学院，北京 100190;拉萨高原生态试验站//生态系统网络观测与模拟重点实验室//中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101;拉萨高原生态试验站//生态系统网络观测与模拟重点实验室//中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101【正文语种】中文【中图分类】X17;Q148【相关文献】1.藏北高原高寒草甸光能利用效率对增温增水的响应 [J], 沈振西;张豪睿;孙维;李少伟;付刚;余成群2.藏北高原高寒草甸光能利用效率对短期模拟增温的响应 [J], 周楠;付刚;孙维;李少伟;沈振西;何永涛;张宪洲;王江伟3.青藏高原高寒草甸两种优势植物的生长及其CNP化学计量特征对模拟增温的响应 [J], 彭阿辉;王根绪;杨阳;肖瑶;张莉;杨燕4.青藏高原高寒草甸夏季植被特征及对模拟增温的短期响应 [J], 徐满厚;薛娴5.增温对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统CO2排放及其环境响应机制的研究 [J], 高洋;全明英;申卫丹;任晓冬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西藏高寒草甸生态系统植物和土壤生物多样性的海拔变化及对增温的响应西藏高寒草甸生态系统植物和土壤生物多样性的海拔变化及对增温的响应西藏高寒草甸生态系统是我国珍贵的生物多样性区域之一，它位于高山区域，由于特殊的地理环境和气候条件，维持着独特的生态系统。
然而，随着全球气候变暖的加剧，该地区的生态系统受到了极大的威胁。
本文将探讨西藏高寒草甸生态系统中植物和土壤生物多样性的海拔变化及其对增温的响应。
首先，我们来了解一下西藏高寒草甸生态系统的植物多样性。
作为高山生态系统的一部分，西藏高寒草甸生态系统的植物群落非常丰富多样。
根据相关研究，该地区主要分布着高山植物，如高山针叶林、高山草甸和高山湖泊湿地等。
这些植物具有适应高寒环境的特殊生理与生态特征，为当地的生态系统提供了丰富的物种和生态功能。
然而，随着气候变暖，高山植物在这一生态系统中的分布已经发生了明显的变化。
研究表明，高寒植物的分布向上升高的海拔方向移动。
低海拔地区原本分布的植物群落逐渐减少，而高海拔地区的植物群落逐渐扩大。
这一变化主要是由于气候变暖导致的温度上升和降水模式的改变。
温暖的气候条件使得原本适应寒冷环境的高山植物无法生存，而对于适应较高温度的植物来说，高海拔地区的适应条件更加有利。
在海拔变化的同时，西藏高寒草甸生态系统的土壤生物多样性也受到了影响。
土壤生物多样性在维持生态系统功能和平衡中发挥着重要的作用。
研究发现，增温对土壤微生物的多样性有明显影响。
高温环境下，一些土壤微生物的活性和数量会减少，从而影响了土壤生态系统的功能。
此外，增温还会改变土壤中有机物的降解速率和养分循环过程，进而影响植物的生长和发育。
然而，海拔变化及增温对植物和土壤生物多样性的影响并不是一成不变的。
研究表明，对于一些特定的植物物种和土壤微生物群落来说，适当的增温可以提高它们的生长和繁殖能力。
这是因为一定程度的温度上升可以提供更加适宜的生长条件，从而促进物种的繁衍和繁殖。
综上所述，西藏高寒草甸生态系统中的植物和土壤生物多样性受到了海拔变化及增温的双重影响。
青藏高原高寒草甸土壤无机氮对增温和降水改变的响应武丹丹;井新;林笠;杨新宇;张振华;贺金生【期刊名称】《北京大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2016(0)5【摘要】基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台,研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。
结果表明,增温使铵态氮降低47.5%(p=0.001),硝态氮降低46.1%(p=0.021)。
降水的改变对无机氮的影响存在不对称性,增加降水使铵态氮增加74.7%(p=0.046),硝态氮增加154%(p=0.017);减少降水使铵态氮降低,对硝态氮无显著影响。
铵态氮、硝态氮随着土壤湿度的增加而增加,与土壤温度无显著关系。
这表明增温和降水改变主要通过改变土壤湿度而不是土壤温度影响生长季土壤无机氮。
因此预测,未来气候变化背景下,土壤湿度的增加可能导致青藏高原高寒草甸土壤无机氮的可利用性增加。
【总页数】8页(P959-966)【关键词】青藏高原;全球气候变化;氮循环;土壤水分;铵态氮;硝态氮【作者】武丹丹;井新;林笠;杨新宇;张振华;贺金生【作者单位】中国科学院西北高原生物研究所,高原生物适应与进化重点实验室,西宁810008;中国科学院大学,北京100049;北京大学城市与环境学院生态学系,地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京100871【正文语种】中文【中图分类】P593【相关文献】1.增温与降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响 [J], 潘晓悦;王晓;郭光霞;孔维栋2.青藏高原高寒草甸群落特征对氮沉降和增水的响应 [J], 许庆民;周赓;郭小伟;曹莹芳;杜岩功3.增温和氮添加对高寒草甸土壤微生物氮素生理群的影响 [J], 张慧敏; 李希来; 杨帆4.高寒草甸土壤碳和氮及微生物生物量碳和氮对温度与降水量变化的响应 [J], 衡涛;吴建国;谢世友;武美香5.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 [J], 杨新宇;林笠;李颖;贺金生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
