地下净初级生产力及根系动态对不同草地恢复措施的响应

内蒙古羊草草原植物群落地上初级生产力时间动态对降水变化的响应王玉辉;周广胜【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2004(24)6【摘要】植被生产力对水热因子的反应是气候-植被关系研究的焦点之一.利用1981～1994年的固定围栏样地植物群落调查数据及同期降水资料,分析了羊草草原群落地上初级生产力和降水的年际变化特征及植物群落地上初级生产力的时间动态与降水年际变化的相互关系.结果表明,羊草草原年降水以及月降水的年际波动明显;年内降水分配不均匀,降水集中分布于6～8月份.月均降水以7月份最高,基本呈对称分布.群落地上初级生产力年际间变化介于年降水与月降水的年际变化之间.影响群落地上初级生产力时间动态最显著的因子是植物生长周期内前一年10月至当年8月的累积降水,而与年降水和月降水无显著相关.群落地上初级生产力时间动态对累积降水波动的反应呈显著的二次曲线关系,与空间尺度上地上初级生产力与年降水呈线性相关关系不同.因此,降水波动对羊草草原地上初级生产力的影响是一个累积效应,确定对植物生长产生影响的有效降水时间对建立羊草草原生产力模型关系具有十分重要的意义.【总页数】6页(P1140-1145)【作者】王玉辉;周广胜【作者单位】中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京,100093;中国气象局沈阳大气环境研究所,沈阳,110016;中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京,100093【正文语种】中文【中图分类】Q948;S812【相关文献】1.羊草草原不同退化程度植物群落内地上部分变化对群落根系的影响 [J], 梁燕;韩国栋;周禾2.内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛地上净初级生产力和种群结构对火烧的响应 [J], 林燕;白永飞3.内蒙古典型草原地上净初级生产力对气候变化响应的模拟 [J], 张存厚;王明玖;乌兰巴特尔;姜新华4.内蒙古典型草原羊草生长季内的地上生物量动态对降水的时滞响应 [J], 张军;刘菊红;曹娜;张彩琴5.内蒙古锡林河流域羊草草原净初级生产力及其对全球气候变化的响应 [J], 袁飞;韩兴国;葛剑平;邬建国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

退化草地的恢复及其改良措施退化草地是指由于人类活动，如过度放牧、过度耕种以及土地污染等，导致草地植被退化、土壤贫瘠以及物种多样性减少的情况。

为了保护和恢复草地生态系统，需要采取一系列改良措施。

首先，合理管理放牧是保护退化草地的关键措施之一、合理规划和管理放牧，包括控制牲畜数量、合理轮换放牧区域以及设定放牧时间等，可以有效减轻草地的过度压力，避免过度采食和破坏根系。

此外，科学地增加和改善放牧动物的饲料，如引进优良的牧草品种，提供丰富的饲料资源，有助于提高牧草利用率和草地恢复能力。

其次，实施合适的土壤保护和改良措施是恢复退化草地的重要手段。

草地退化常伴随着土壤侵蚀和贫瘠化，因此，采取措施防止水土流失和改善土壤质量至关重要。

例如，可以修建沟渠和植被堤坝，以防止水流冲刷和产生洪水。

同时，采用植物覆盖和有机肥料等土壤改良措施，有助于保持水分和养分，促进土壤生态恢复和草地的再生。

此外，加强保护和恢复本地生物多样性也是改良退化草地的重要措施之一、不同物种的存在和相互作用对草地生态系统的健康和稳定至关重要。

因此，需要采取措施保护和恢复草地的原生植物和野生动物。

例如，建立自然保护区和野生动植物保护区，限制非法狩猎和破坏性开发，保护退化草地中的特有物种和濒危物种。

此外，合理利用科技手段也能够提高草地恢复的效率。

例如，利用遥感技术监测草地的变化和健康状况，及时掌握退化的程度和趋势，为决策提供科学依据。

利用现代种植技术和生物技术，培育适应性强、抗病虫害能力强的优良牧草品种，提高草地的生产力和抗逆能力。

此外，加强农民教育和宣传也是改良退化草地的重要步骤。

提高农民的环境意识和科学知识，引导他们采取环保农业措施，加强退化草地的保护和恢复意识。

综上所述，恢复退化草地需要综合的改良措施，包括合理管理放牧、土壤保护和改良、保护和恢复生物多样性、利用科技手段和加强农民教育等。

通过合理和综合的措施，可以有效地改善草地生态系统，保护可持续发展。

第一章生态系统概论1、生态学起源洪堡《植物地理学随笔》关注的是什么决定了群落的物种组成和相对多度。

达尔文《物种起源》“是什么驱动力决定着这一草坪上每种植物种类与比例”恩斯特.赫克尔首次提出“生态学Ecology”坦斯利 1935 首次提出“生态系统ecosystem”,定义强调了生态系统中无机成分与有机成分以及生物有机体之间物质交换的重要性。

G.Evelyn Hutchinson(G.伊芙琳.哈钎森) “现代生态学之父”Raymond Lindeman（莱曼德.林德曼）“十分之一定律”Odum兄弟，能流，开创了“生态系统”研究的热潮，创建了能值理论与方法。

20世纪中叶，“生物多样性导致稳定性”的观点形成了以Robert MacArthur（侧重于研究较小等级的生态学系统）和Eugene Odum为首的两大学派。

广泛应用数学模型工具。

20世纪50-60年代酸雨等环境问题，导致环境生态学兴起，开始了生态系统定位研究。

《寂静的春天》1962 蕾切尔.卡逊2、生态系统的特性：（1）生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；（2）生态系统内部具有自我调节能力。

生态系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力也越强。

但生态系统的自我调节能力是有限度的，超过了这个限度，调节也就失去了作用；（3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。

能量流动是单方向逐级递减的，物质流动是循环式的，信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息，构成了信息网；（4）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失。

因此生态系统营养级的数目通常不会超过5-6个；（5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂，从不成熟到成熟的发育过程，其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同特性4、反馈：指当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程5、生态系统生态学：指研究（1）生态系统组成要素、结构与功能、格局与过程、变化与演替，（2）系统内部组分之间及系统与外部环境之间的能量流动与物质循环，（3）人类活动和环境变化对生态系统的影响和反馈，（4）人为影响与调控生态系统的生态学原理、过程机理及管理技术的科学。

（3）农牧交错带的土地退化——2023届高考地理一轮复习资源、环境与区域发展创新+素养限时练【配套新教材】在我国，农业和牧业交错分布的地带可分为北方农牧业交错带、西北农业牧业交错带、青藏高原温带农业牧业交错带、川滇鄂黔湘农业牧业交错带等，他们都具有农业牧业交错分布的特征。

下图是中国的农牧交错带分布示意图。

据此完成下题。

1.影响北方农牧交错带、西北绿洲农业牧业交错带、青藏高原温带农业牧业交错带、川滇鄂黔湘山地农业牧业交错带等四地农牧交错地带形成的主导因素分别是（）A.降水、地形、水源、热量B.地形、水源、地形、降水C.水源、降水、热量、地形D.降水、水源、热量、地形2.我国农牧交错带的农业正确发展方向是（）A.增大耕地面积，提高粮食产量B.实行机械化，建设商品粮基地C.退耕还林还草，发展舍饲养殖业D.大量开垦荒地，提高人均耕地面积农牧交错带指我国东部农耕区与西部草原牧区相连接的半干旱生态过渡带。

下图为我国农牧交错带分布图。

据此完成下面小题。

3.农牧交错带有很强的过渡性，北方农牧交错带的过渡性表现为（）①高原地形向平原地形过渡②半干旱区向半湿润区过渡③荒漠景观向草原景观过渡④人口稀疏区向密集区过渡A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④4.在农牧交错带，宜（）A.退耕还牧，扩大载畜量B.开垦荒地，提高人均耕地面积C.退耕还林，大量植树造林D.发展草、粮轮作，提高土壤肥力下图示意全球不同程度土地退化面积的分布情况，据此完成下面小题。

5.下列有关全球土地退化的分析，正确的是（）A.亚洲土地退化以土地盐碱化和土地沙漠化为主B.非洲土地退化严重主要跟沙尘暴频发相关C.欧洲降水丰富，水土流失最为严重D.南美洲严重退化土地面积占土地总面积的比重大于北美洲6.目前在我国农牧过渡地区，防治土地退化的主要措施为（）A.加强湿地管理，维护其生态功能B.禁樵禁牧，保护基本农田C.合理利用土地，退耕还草D.有机质还田，提高土壤肥力新疆天然草地面积广阔，达5726万公顷，但至2000年，天然草地的85%左右出现不同程度的退化，其中严重退化的面积达37.5%。

不同治理模式对玛曲沙化草原生态恢复过程中土壤水分和植被净初级生产力的影响作者：张国平王红丽张绪成宋婷杨林平张化生来源：《甘肃农业科技》2022年第04期摘要：為了给高寒区沙化草原生态恢复提供科学依据，在玛曲高原草原选取补播改良、围栏封育和灌草结合3种植被恢复模式，通过测定土壤含水量、田间持水量、地上干物质累积和植被净初级生产力（NPP）等指标，分析不同治理模式对草原生态恢复过程中土壤水分、干物质累积和NPP变化并明确其影响。

结果表明，沙化草原生态恢复过程中，土壤田间持水量10月较4月补播改良模式提高50%，灌草结合模式提高31%，围栏封育提高12%;在植被生长季，补播改良和围栏封育土壤模式的含水量均不同程度高于灌草结合，地上干物质量较围栏封育提高57.65%，较灌草结合模式提高230.10%。

各恢复模式对NPP有显著影响，影响力补播改良 > 围栏封育 > 灌草结合，均差异显著，补播改良和围栏封育NPP分别较灌草结合提高66.05%和29.22%。

可见，补播改良可提高土壤保水能力，为植被生长提高较好的水分环境，同时显著提高地上干物质累积和NPP，沙化草原生态恢复效果较好。

关键词：沙化草原;治理模式;生态恢复;土壤水分;植被净初级生产力中图分类号：S728.3 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2022）04-0058-06doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.04.013Effects of Different Governance Modes on Soil Moisture and Vegetation Net Primary Productivity During the Ecological Restoration of DesertifiedGrassland in Maqu CountyZHANG Guoping 1， 2， WANG Hongli 1， 2， ZHANG Xucheng 1， 2， SONG Ting 3，YANG Linping 4， ZHANG Huasheng 5（1. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Key Laboratory of Water Resources Efficient Utilization in Dry FarmingAreas of Gansu Province， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou Gansu 730070， China; 4. Gansu Grassland Workstation， Maqu County， Maqu Gansu 747300， China; 5. Institute of Vegetable， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）Abstract：The Maqu alpine grassland is the main water conservation area and natural ecological barrier in the upper reaches of the Yellow River. However， the increasingly serious desertification of the grassland has threatened the ecological security of this area and even the Qinghai-Tibet Plateau and the Yellow River Basin. At present， the desertification control effect in this area is remarkable，but the influence of soil moisture and vegetation net primary productivity in the ecological restoration process needs further research. In this experiment， three types of vegetation restoration modes，including reseeding improvement， enclosure and shrub-grass combination， were selected to measure soil water content， soil field water capacity， aboveground dry matter accumulation and vegetation net primary productivity（NPP）. Changes in soil moisture， dry matter accumulation and NPP in the process of grassland ecological restoration and clarifying their effects provide a theoretical basis for ecological management and restoration of desertified grasslands. The results showed that in the process of ecological restoration of desertified grassland， the field water holding capacity of the reseeding improvement model increased by 50%， the shrub-grass combination model increased by 31%， and the fence enclosure increased by 12%; in the vegetation growing season，the reseeding improvement and fence enclosure soil content increased by 50%. The amount of water was higher than the combination of shrub and grass to varying degrees， so the aboveground dry matter quality was increased by 57.65% compared with the enclosure and 230.10% compared with the combination of shrub and grass. Compared with the combination of shrub and grass， the difference was significant. The NPP of supplementary seeding improvement and enclosure was increased by 66% and 29.22%， respectively， compared with the combination of shrub and grass. It can be seen that reseeding and improvement can improve soil water retention capacity， improve a better water environment for vegetation growth， and significantly improve aboveground dry matter accumulation and NPP， and the ecological restoration effect of desertified grassland is better.Key words：Sandy grassland;Governance model;Ecologica restoration;Soil water;NPP草原作为生态系统的重要组成部分，不仅可以为草食动物提供饲料，同时在涵养水源、固定流沙、调节气候等方面也具有重要的影响价值[1 ]。

青藏高原高寒草地地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态及其在畜牧业中的意义青藏高原是我国重要的高寒草地区域，其地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态对于畜牧业的发展具有重要意义。

首先，青藏高原的地上净初级生产力年际动态对畜牧业的生产力有直接影响。

地上净初级生产力是指植物在光合作用过程中吸收的太阳能转化为植物体内有机物的速率。

研究发现，青藏高原高寒草地的地上净初级生产力年际变化较大，受气候因素的影响较为明显。

年际变化的原因包括气温、降水量和光照等。

畜牧业作为青藏高原的重要经济产业，其发展与草地的生产力密切相关。

因此，了解和预测地上净初级生产力的年际动态，可以为畜牧业的管理和规划提供科学依据。

其次，地上净初级生产力的氮磷计量特征对畜牧业的养殖管理具有指导意义。

氮和磷是植物生长中的重要营养元素，对于草地的生产力和质量有着重要影响。

青藏高原高寒草地的土壤氮磷含量通常较低，而且在不同年份之间存在差异。

研究发现，青藏高原高寒草地的地上净初级生产力与土壤氮磷含量之间存在一定的关系。

了解地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态，可以帮助畜牧业合理调控草地的养分供应，提高草地的生产力和质量。

最后，探究青藏高原高寒草地地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态，还可以为环境保护和可持续发展提供参考。

青藏高原是全球生态系统的重要组成部分，其草地生态系统的健康与可持续发展对于维护区域生态安全和全球气候平衡至关重要。

通过研究地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态，可以了解草地生态系统的健康状况，及时采取措施保护和恢复草地资源。

综上所述，青藏高原高寒草地地上净初级生产力和氮磷计量特征的年际动态对畜牧业的发展具有重要意义。

深入研究这些动态变化，并将其应用于畜牧业的管理和规划中，可以促进畜牧业的可持续发展，保护和恢复青藏高原的草地资源。

同时，这些研究成果也为环境保护和可持续发展提供了重要的科学依据。

草地生态系统的生态恢复与保护草地生态系统是一种重要的生态系统类型。

它涵盖了从高寒草甸到温带草原再到亚热带草地等不同地理区域的多种草原类型。

草地生态系统是生物多样性的重要组成部分，提供给人们土地资源和生态服务。

但由于过度放牧、过度开垦、过度消耗和气候变化等因素的影响，草地生态系统的生态系统功能逐渐减弱，部分地区草原退化严重，生态环境遭到破坏。

为了保护草地生态系统，需要进行生态恢复和保护。

本文将从草地生态系统的恢复现状、生态恢复技术和草地生态系统的保护措施三个方面进行论述。

一、草地生态系统的恢复现状草地生态系统的恢复受到多种因素的影响。

在过去，草地生态系统大规模的开垦和人为活动导致了草原面积的缩小和退化，尤其是内陆干旱区草地面积损失严重。

如今，全球气候变化和环境污染等问题也对草地生态系统的恢复造成了影响。

草地生态系统的恢复离不开草原植被的恢复，因为草原是指地面被草覆盖达到一定比例的地区。

随着人们对草地生态系统重要性认识的提高，国内外针对草地生态系统恢复的研究与探索进展迅速。

草地恢复以复垦为主，其次是基于自然演替机制推进的放牧恢复和退化恢复。

二、生态恢复技术草地生态系统的恢复是复杂的、长期的、综合的过程。

为了促进草地生态系统的恢复，需要发展适宜的生态恢复技术。

草地生态系统的恢复技术主要包括以下几种技术方法：1. 土壤改良技术草地生态系统的恢复和保护，首要的是保持草地土壤的水分和肥力。

因此，土壤改良技术是恢复草地生态系统的重要技术方法之一。

土壤改良技术可以通过施加深沟、绿肥、覆盖物等措施，增加草原土壤肥力和吸水性，改善草原土壤的结构。

2. 水土保持技术草地生态系统的水土保持是摆在眼前的头等大事。

水土保持技术是草地生态系统恢复和保护的重要措施之一。

在草地恢复中，加强水土保持工作可以起到关键作用。

主要的工作措施有水土保持林带、草带的设置，以及植被修复。

3. 植被修复技术草地生态系统的恢复必须依靠植被的修复。

第35卷第6期2021年12月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .35N o .6D e c .,2021收稿日期:2021-06-04资助项目:福建省科技厅公益类重点项目(2019R 1002-4);福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目(J 1-1253);国家自然科学基金青年基金项目(31800517) 第一作者:张磊(1996 ),男,硕士研究生,主要从事森林碳氮循环研究㊂E -m a i l :z h a n gl e i c 789@163.c o m 通信作者:刘小飞(1985 ),男,高级实验师,主要从事亚热带森林生态系统土壤碳动态和森林地下碳分配对全球变化循环研究㊂E -m a i l:x f l i u @f jn u .e d u .c n 改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响张磊1,2,贾淑娴1,2,李啸灵1,2,陆宇明1,2,林伟盛1,2,刘小飞1,2,郭剑芬1,2(1.福建师范大学地理科学学院,福州350007;2.湿润亚热带生态 地理过程教育部重点实验室,福州350007)摘要:伴随气候变化下亚热带地区米槠天然林净初级生产力变化,凋落物以及植物根系输入亦会发生改变,这将显著影响土壤微生物群落㊂于2019年7月在设置7年的米槠天然林植物残体添加和去除试验(t h e d e t r i t u s i n p u t a n d r e m o v a l t r e a t m e n t s ,D I R T )样地采集不同处理(对照㊁去除地上凋落物㊁去除地下根系㊁无凋落物输入㊁添加双倍地上凋落物)的2个土层土壤(0 10,10 20c m ),测定微生物磷脂脂肪酸(p h o s p h o l i p i d f a t t y a c i d ,P L F A )含量,计算各微生物群落比值以及多样性,进一步揭示凋落物和植物根系输入对亚热带米槠天然林土壤微生物群落组成和多样性的影响㊂结果表明:(1)不同处理下0 10c m 土层微生物磷脂脂肪酸含量约为10 20c m 土层的2倍;(2)地上凋落物变化均使得革兰氏阳性菌㊁阴性菌及放线菌等细菌含量出现不同程度的下降,但不会对丛枝菌根等真菌含量产生影响,而去除根系处理显著降低丛枝菌根真菌含量;(3)微生物群落S h a n n o n -w i e n e r ㊁S i m p s o n 多样性指数不受凋落物输入的影响,凋落物去除降低表层土壤微生物群落的M a r g a l e f 丰富度,提高P i e l o u 均匀度,表明0 10c m 土层微生物群落含量与分布状况受凋落物输入变化影响较大;(4)地下植物根系存在可提高真菌(如丛枝菌根真菌)含量,而地上凋落物输入主要改变细菌丰度以及群落结构㊂可溶性有机碳以及矿质氮是影响不同处理土壤微生物群落组成和多样性的主要因素㊂可见,凋落物和根系输入通过土壤理化性质的变化而影响了微生物群落,研究结果可为全面认识植物㊁土壤与微生物间的相互作用对森林生产力的影响提供科学依据㊂关键词:微生物群落;微生物多样性;磷脂脂肪酸;凋落物;根系中图分类号:S 154.3 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2021)06-0270-08D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2021.06.037E f f e c t s o fL i t t e r a n dR o o t I n p u t sC h a n g i n g o nS o i lM i c r o b i a l C o m m u n i t yi na N a t u r a l C a s t a n o ps i s c a r l e s i i F o r e s t Z H A N GL e i 1,2,J I AS h u x i a n 1,2,L IX i a o l i n g 1,2,L U Y u m i n g 1,2,L I N W e i s h e n g 1,2,L I U X i a o f e i 1,2,G U OJ i a n f e n 1,2(1.C o l l e g e o f G e o g r a p h i c a lS c i e n c e ,F u j i a nN o r m a lU n i v e r s i t y ,F u z h o u 350007;2.K e y L a b o r a t o r y o f H u m i dS u b t r o p i c a lE c o -G e o g r a p h i c a lP r o c e s s e s ,M i n i s t r y o f Ed u c a t i o n ,F u z h o u 350007)A b s t r a c t :W i t h t he c h a n g e of n e t p r i m a r yp r o d u c t i v i t y i nan a t u r a l f o r e s t o f C a s t a n o ps i s c a r l e s i i i ns u b t r o p i c a l r e g i o nu n d e r c l i m a t e c h a n g e ,l i t t e r a n d p l a n t r o o t i n p u t sw i l l a l s o c h a n g e ,w h i c hw i l l s i g n i f i c a n t l y a f f e c t s o i l m i c r o b i a l c o mm u n i t y .I n t h i s s t u d y ,t h eD e t r i t u s I n p u t a n dR e m o v a lT r e a t m e n t s (D I R T )h a db e e n s e t u pi n an a t u r a l C .c a r l e s i i f o r e s t f o r s e v e n y e a r s .I n J u l y 2019,s o i l s o f t w o l a ye r s (0 10,10 20c m )i n d if f e r e n t t r e a t m e n t s (c o n t r o l ,r e m o v a l o f a b o v e -g r o u n d l i t t e r s ,r e m o v a l o f r o o t s ,n o i n p u t o f l i t t e r s ,a n da d d i t i o no f d o u b l e a b o v e -g r o u n d l i t t e r s )w e r e c o l l e c t e dt o m e a s u r em i c r o b i a l ph o s p h o li p i d f a t t y a c i d (P L F A )c o n t e n t s .T h e r a t i o a n dd i v e r s i t y o fm i c r o b i a l g r o u p sw e r ec a l c u l a t e dt of u r t h e r r e v e a l t h e i n f l u e n c i n g me c h a n i s m of l i t t e r a n d p l a n t r o o t i n p u t s o n s o i lm i c r o b i a l c o mm u n i t y c o m p o s i t i o n a n dd i v e r s i t y i n a s u b t r o pi c a l n a t u r a l C .c a r l e s i i f o r e s t .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t :(1)T h e P L F Ac o n t e n t o fm i c r o o r g a n i s m s i n t h e 0 10c ms o i l l a y e r f o r d i f f e r e n t t r e a t m e n t sw a sa b o u t t w i c e t h a t i nt h e10 20c ms o i l l a ye r .(2)T h ea d d i t i o no r r e m o v a l of l i t t e r s r e d u c e d t h e c o n t e n t s o fg r a m -p o s i t i v eb a c t e r i a ,g r a m -n e g a t i v eb a c t e r i a ,a c t i n o m y c e t e s a n do th e r b a c t e ri a t ov a r y i n g d e g r e e s ,b u t h a dn oe f f e c t o na r b u s c u l a rm y c o r r h i z a l f u n gi .T h e r o o t r e m o v a l r e d u c e d t h eP L F A Copyright©博看网 . All Rights Reserved.c o n t e n t o f a r b u s c u l a rm y c o r r h i z a l f u n g i s i g n i f i c a n t l y.(3)S h a n n o n-W i e n e ra n dS i m p s o nd i ve r s i t y i n d i c e sof t h em i c r o b i a l c o mm u n i t i e sw e r en o t a f f e c t e db y d i f f e r e n t t r e a t m e n t s.L i t t e r r e m o v a l r e d u c e d t h e r i c h n e s so f s o i lm i c r o b i a l c o mm u n i t y a n d i m p r o v e d t h e e v e n n e s s.T h e c o n t e n t a n d d i s t r i b u t i o n o fm i c r o b i a l c o mm u n i t y i n 0 10c ms o i l l a y e rw e r eg r e a t l y a f f e c t e db y th e c h a n g e o f li t t e r i n p u t.(4)P l a n t r o o t s i m p r o v e d t h e c o n t e n t o f f u n g i,w h i l e l i t t e r i n p u tm a i n l y c h a n g e db a c t e r i a l a b u n d a n c ea n ds t r u c t u r e.S o l u b l eo r g a n i cc a r b o na n d m i n e r a l n i t r o g e nw e r e t h em a i n f a c t o r s t h a t a f f e c t t h em i c r o b i a l c o mm u n i t y c o m p o s i t i o n a n dd i v e r s i t y.T h e r e f o r e,l i t t e ra n dr o o t i n p u t sa f f e c t e ds o i lm i c r o b i a lc o mm u n i t y t h r o u g ht h ec h a n g eo fs o i l p r o p e r t i e s.T h e r e s u l t s c a n p r o v i d eas c i e n t i f i cb a s i sf o ru n d e r s t a n d i n g t h ee f f e c t so f i n t e r a c t i o n sa m o n gp l a n t s,s o i l,a n d m i c r o o r g a n i s m s o n f o r e s t p r o d u c t i v i t y.K e y w o r d s:m i c r o b i a l c o mm u n i t y;m i c r o b i a l d i v e r s i t y;p h o s p h o l i p i d f a t t y a c i d;l i t t e r;r o o t伴随着全球气候变暖㊁氮沉降等气候变化的加剧,森林生态植被群落㊁物种构成以及植物本身的化学计量发生明显变化,导致凋落物以及根系输入的数量及质量亦相应发生改变[1]㊂在森林生态系统中,90%的净初级生产量是以地上或地下凋落物的形式归还到土壤中,凋落物不仅直接向土壤输入碳氮等营养元素,而且其数量㊁质量变化也改变土壤微环境,如温度㊁含水量以及p H等,进而间接改变土壤碳氮循环过程[2]㊂土壤微生物作为分解者在森林生态系统中积极参与物质循环和能量流动,是凋落物分解㊁土壤呼吸以及生物化学循环等过程的主要驱动因子之一[3]㊂土壤微生物通过对土壤有机质的矿化及积累,实现土壤有机质固定和植物对养分的吸收㊂在森林生态系统中,凋落物与根系及其分泌物是土壤微生物的主要碳源,凋落物和根系输入的细微变化导致微生物群落的快速响应[4]㊂卢胜旭等[5]对亚热带米槠人工林的研究中发现,凋落物输入变化导致微生物磷脂肪酸含量发生显著变化,且细菌㊁放线菌等受地上凋落物输入变化影响明显;Z h a o等[6]在温带樟子松人工林的研究中发现,地上凋落物输入减少并不会对土壤微生物量㊁群落结构以及功能状况产生影响,这可能是因为常绿阔叶林凋落物营养元素㊁碳氮含量相对较高,以及地下植物根系对土壤微生物影响差异等因素; W a n g等[7]在中亚热带杉木和马尾松混交林的研究中发现,根系去除引起的土壤微生物群落变化大于凋落物添加处理,其中放线菌主要受植物根系输入的影响;B r a n t等[8]在温带落叶栎林凋落物和根系输入试验中发现,根输入是导致土壤微生物群落发生变化的主要因素,去除根系增加了放线菌数量,减少了真菌的数量,两者均说明除地上凋落物外,地下植物根系输入变化也是影响土壤微生物含量以及结构的重要因素之一㊂综上所述,微生物对凋落物和根系输入变化的响应受地带差异㊁森林类型等因素影响具有一定的复杂性,且目前在亚热带常绿阔叶天然林中研究凋落物和植物根系输入变化对微生物影响相对较少㊂我国亚热带地区作为同纬度地区唯一的 绿洲 ,因其森林面积大㊁净初级生产力高以及生物多样性丰富受到广泛关注㊂米槠(C a s t a n o p s i sc a r l e s i i)是该地区主要的建群种与优势种,形成了稳定的顶级生态群落[9]㊂因此,本研究在亚热带米槠天然林内设置凋落物和根系添加与去除试验,根据不同土层(0 10, 10 20c m)土壤微生物各特征磷脂脂肪酸含量及土壤理化性质差异,对土壤微生物群落组成以及多样性进行研究,这对全面认识亚热带植物㊁土壤与微生物间的相互作用,以及土壤肥力固持㊁森林生产力提高等有重要意义㊂1材料与方法1.1研究区概况研究区位于福建省三明市格氏栲自然保护区(117ʎ28'E,26ʎ11'N),海拔305~315m,年平均降水量1630mm,平均气温19.5ħ㊂本保护区试验样地土壤是由砂岩发育而成的红壤㊂本研究区米槠天然林林龄约200年,人为干扰较少㊂该试验样地天然林的密度为1192h m2,2012年的群落调查表明,建群种为米槠(C a s t a n o p s i s c a r l e s i i),林下植被主要为华山姜(A l p i n i a c h i n e n s i s)㊁硃砂根(A r d i s i a c r e n a t a)㊁香花崖豆藤(M i l l e t t i ad i e l s i a n a)㊁桂北木姜子(L i t-s e a s u b c o r i a c e a)和狗脊(W o o d w a r d i a j a p o n i c a)等,总生物量为397.4t/h m2,平均树高为19.2m,平均胸径为22.13c m[10]㊂1.2D I R T样地设置本研究地于2012年6月在米槠天然林中随机布设3块20mˑ20m标准样地,每块标准样地内随机布设5个1mˑ1m的试验小区,5种处理,3个重复,共设置15个试验小区㊂具体试验设计为:对照处理(C T)是自然状态下正常凋落物输入状态;去除地下根系(N R)是在试验小区周围挖1m的壕沟并埋入0.1mm孔径尼龙网隔绝根系;去除地上凋落物(N L)是将1.5mˑ1.5m㊁孔径为2mm的尼龙网放置于试验小区上方,隔绝叶㊁枝等地上凋落物输入;无172第6期张磊等:改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响Copyright©博看网 . All Rights Reserved.凋落物输入处理(N I )是将去除地上与地下凋落物处理都应用于该试验小区;添加双倍凋落物处理(D L )是每月末将去除地上凋落物处理尼龙网上的凋落物均匀铺置于该试验小区㊂1.3 土壤样品采集2019年7月(湿季),在D I R T 处理各小区内采用 S 点取样法设置5个采样点㊂用直径为3c m 的土钻钻取0 10,10 20c m 土层土样,装入已灭菌的自封袋内后带回实验室㊂充分混合均匀土壤后去除肉眼可见的石块以及植物根系残体后,将土样过2mm 筛后分为3部分,部分保存于-20ħ冷冻箱,用于测定土壤磷酸脂肪酸(p h o s p h o l i p i d f a t t y ac id ,P L -F A );部分新鲜土壤过2mm 筛,测定可溶性有机碳㊁氮㊁硝态氮以及铵态氮;部分土壤室内自然风干后过0.149mm 筛,测定土壤碳氮含量等指标㊂1.4 土壤基本理化性质测定土壤含水率采用烘干法测定;土壤p H 采用便携式pH 计(S T A R T E R300,O H A U S ,美国)测定;全氮(t o t a l n i t r o g e n ,T N )与全碳(t o t a l c a r b o n ,T C )采用土壤碳氮元素分析仪(E l e m e n t a lA n a l y z e rV a r i oE L I I I ,德国)测定;土壤可溶性有机氮(d i s s o l v e do r g a n i cn i t r o g e n ,D O N )以及土壤可溶性有机碳(d i s s o l v e do r ga n i c c a rb o n ,D O C )冷水浸提后分别采用连续流动分析仪(S k a l a rS a n ++,荷兰)测定D O N 含量,D O N 含量是通过T N ңN H 4+NңN O 3- N 计算后获得,T O C 分析仪(T O C -V P H /C P N ,S h i m a d z u ,日本)测定D O C 浓度;土壤铵态氮和硝态氮(N H 4+ N 和N O 3- N)采用硫酸钾浸提后用连续流动分析仪(S k a l a r S a n ++,荷兰)测定㊂具体结果见表1㊂表1 不同凋落物和根系输入处理土壤化学性质土层深度/c m 处理p HNH 4+ N/(m g ㊃k g -1)N O 3- N/(m g ㊃k g -1)D O C/(m g ㊃k g -1)D O N/(m g ㊃k g -1)T N/(g ㊃k g -1)T C/(g ㊃k g -1)C/N C T4.11ʃ0.14A a 19.65ʃ0.57A a 7.26ʃ0.22A a 90.55ʃ3.88A a 4.69ʃ0.31A a 1.54ʃ0.04A a 21.48ʃ0.99B a 13.99ʃ0.99B a N R 4.15ʃ0.09A a 11.92ʃ0.67C a 4.08ʃ0.65B a 47.91ʃ1.39C a 1.65ʃ0.04C a 1.13ʃ0.1C a 19.36ʃ0.84C a 17.25ʃ0.97A a0 10N L 4.18ʃ0.05A a 10.14ʃ0.55D a 4.80ʃ0.10B a 36.54ʃ1.52D a 1.98ʃ0.08C a 1.12ʃ0.08C a 18.41ʃ0.56C a 16.52ʃ0.69A a N I 4.08ʃ0.07A b9.29ʃ0.92D a 1.99ʃ0.51C a 39.24ʃ3.15D a 1.95ʃ0.18C a1.14ʃ0.05C a 19.37ʃ0.21C a 17.05ʃ0.82A a D L4.12ʃ0.01A a 13.11ʃ0.01B a 4.18ʃ0.01B a 71.65ʃ0.01B a 2.90ʃ0.01B a 1.4ʃ0.01B a23.11ʃ0.01A a 16.54ʃ0.01A a C T4.11ʃ0.01B a 12.88ʃ0.01A b 2.80ʃ0.01A b 44.22ʃ0.01A b 1.90ʃ0.01B b0.8ʃ0.01B b12.48ʃ0.01B b 15.52ʃ0.01A aN R 4.17ʃ0.04A B a 8.37ʃ1.00C b 2.82ʃ0.55A b 36.05ʃ1.63B b 1.81ʃ0.59B a 0.85ʃ0.07B b 11.49ʃ0.49C b 13.50ʃ0.79B b 10 20N L 4.25ʃ0.03A a9.48ʃ0.47B C a 1.54ʃ0.64B b 30.77ʃ0.07C b 0.60ʃ0.41C b0.87ʃ0.04B b 13.41ʃ0.27B b 15.48ʃ0.47A a N I 4.22ʃ0.04A a 10.01ʃ0.34B a 0.70ʃ0.02C b 20.66ʃ0.32D b 1.67ʃ0.29B a0.89ʃ0.07B b 12.6ʃ0.36B b 14.19ʃ0.65B bD L4.25ʃ0.01A a 12.45ʃ0.01A a 2.30ʃ0.01A b 41.86ʃ0.01A b 2.80ʃ0.01A a1.02ʃ0.01A b 14.66ʃ0.01A b 14.43ʃ0.01A B bTn s ******************n sS**********************TˑSn s ********************* 注:T 为处理;S 为土层;T N 为总氮;D O N 为可溶性有机氮;n =3;表中数据为平均值ʃ标准差;不同大写字母表示不同处理间差异显著(P <0.05);不同小写字母表示不同土层间差异显著(P <0.05)㊂下同㊂1.5 磷脂脂肪酸测定磷脂脂肪酸测定是通过总脂提取㊁磷脂分离以及磷脂甲酯化提取出干燥的磷脂脂肪酸甲脂,后将200μL 含有19ʒ0甲酯的内标液将样品洗入G C 瓶,用气象色谱仪(A g i l e n t 6890N ,美国)进行特征磷脂脂肪酸的鉴定㊂计算采用19ʒ0内标法,每单位干土所含脂肪酸含量n m o l /g㊂主要的磷酸脂肪酸标记与对应微生物群落[11]见表2㊂表2 磷脂脂肪酸特征值标记物微生物群落类型磷脂脂肪酸标记物革兰氏阳性细菌(G P ,gr a m-p o s i t i v eb a c t e r i a )i 14ʒ0,i 15ʒ0,a 15ʒ0,i 16ʒ0,i 17ʒ0,a 17ʒ0革兰氏阴性细菌(G N ,g r a m-n e ga t i v eb ac t e r i a )16ʒ1ω9c ,16ʒ1ω7c ,c y 17ʒ0,18ʒ1ω7c ,18ʒ1ω5c ,c y19ʒ0丛枝菌根真菌(AM F ,a r b u s c u l a rm y c o r r h i z a l f u n gi )16ʒ1ω5c 放线菌(A C T ,a c t i n o m yc e t e s )10M e 16ʒ0,10M e 17ʒ0,10M e 18ʒ0真菌(f u n g i )18ʒ1ω9c ,18ʒ2ω6c细菌(b a c t e r i a)i 14ʒ0,i 15ʒ0,a 15ʒ0,i 16ʒ0,i 17ʒ0,a 17ʒ0,16ʒ1ω9c ,16ʒ1ω7c,c y 17ʒ0,18ʒ1ω7c ,18ʒ1ω5c ,c y19ʒ0G P /G N革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌磷脂脂肪酸含量比值F /B真菌和细菌磷脂脂肪酸含量比值1.6 数据处理数据经过E x c e l 2010软件处理,用S P S S24.0软件进行统计分析㊂采用单因素方差分析(o n e -w a yA N O V A )检验不同处理指标之间的差异显著性(P =0.05)㊂采用双因素方差(t w o -w a y A N O V A )分析判断土层与处理间交互效应㊂采用独立样本T 检验对272水土保持学报 第35卷Copyright©博看网 . All Rights Reserved.土层间各指标进行显著性检验(P =0.05)㊂采用C a n o c o5.0软件,将不同土层土壤微生物群落构成作为响应因子,土壤基本理化性质作为环境因子做冗余分析并绘制图像㊂其余绘图由O r i gi n 2018软件完成㊂微生物种群多样性采用S h a n n o n -w i e n e r 多样性指数(H ')㊁P i e l o u 均匀度指数(J )㊁S i m ps o n 优势度(D )与M a r ga l e f 丰富度指数(R )[12-13],计算公式为:H '=ðni =0P i l n P i (i =1,2, ,n )J =H '/l n SM =(S -1)/l n ND =1-ΣP i 2式中:P i =N i /N ,N i 为第i 种特征磷脂脂肪酸含量;N 为特征磷脂脂肪酸含量总和;S 为同一样品检测出磷脂脂肪酸种数㊂2 结果与分析2.1 凋落物和根系输入变化中土壤磷脂脂肪酸含量由图1可知,不同土层之间的微生物P L F A s 含量差异显著,0 10c m 土层中各微生物群落P L F A s含量约为10 20c m 土层的2倍,说明土层深度对微生物群落结构影响显著(P <0.05)㊂ 注:T 为处理;S 为土层㊂图中不同大写字母表示不同处理间差异显著(P <0.05);不同小写字母表示不同土层间差异显著(P <0.05)㊂下同㊂图1 不同凋落物和根系输入处理土壤微生物磷脂脂肪酸含量在0 10c m 土层中,各凋落物和根系处理土壤微生物总P L F A s 含量以C T 处理的最高(32.98n m o l /g ),N I 处理的最低(21.15n m o l /g )(图1)㊂N R ㊁N L ㊁N I 处理土壤革兰氏阳性菌P L F A s 含量没有差异,但都显著低于C T 和D L 处理,说明去除凋落物或者根系对革兰氏阳性菌有明显影响(P <0.05)㊂N R 处理革兰氏阴性菌P L F A s 含量显著低于其余处理,说明根系可能是影响革兰氏阴性菌的因372第6期 张磊等:改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响Copyright©博看网 . All Rights Reserved.素之一㊂丛枝菌根真菌P L F A s 含量较低(0.57~0.75n m o l /g ),C T ㊁N L ㊁D L 处理丛枝菌根真菌P L -F A s 含量显著大于N R 和N I 处理㊂C T 处理放线菌P L F A s 含量最高(6.21n m o l /g ),而N R ㊁N L ㊁N I 3种处理P L F A s 含量显著低于其他处理,且三者之间没有显著差异,这与革兰氏阳性菌的变化趋势相同㊂真菌P L F A s 含量在N I 处理中明显低于其他处理,说明凋落物和根系去除影响真菌含量㊂在10 20c m 土层中,微生物总P L F A s 含量呈现D L >C T >N L >N I >N R 的变化趋势,且各处理间的差异显著(P <0.05)㊂D L 处理革兰氏阳性菌含量显著高于其余处理,而N R ㊁N L ㊁N I 处理间无显著差异㊂在革兰氏阴性菌P L F A s 含量中,D L ㊁C T 与N L 处理间没有显著差异,但三者显著大于N I 与N R 处理㊂丛枝菌根真菌P L F A s 含量在不同处理间具有明显差异,其中N R 处理含量最低(0.17n m o l /g ),C T 处理含量最高(0.31n m o l /g )㊂N R 处理放线菌含量显著低于其他处理,且N I 与N L 处理间无显著差异㊂N L 与D L 处理之间真菌P L F A s 含量没有明显差异;D L 处理细菌P L F A s 含量明显高于其他处理㊂处理和土层对各微生物P L F A s 含量有极显著影响(P <0.001)㊂同时,除革兰氏阴性菌外,其他各类微生物P L F A s 含量受处理和土层交互作用的影响显著㊂0 10c m 土层中,N R 处理革兰氏阳性菌与阴性菌比值(G PʒG N )显著大于其余处理㊂在0 10c m 土层中,真菌与细菌比值(F ʒB )在不同处理间差异显著,N I 处理比值仅为0.20,N R 为0.27,N L 为0.28,说明凋落物和根系输入变化对微生物群落结构影响较大,但并没有改变细菌在微生物群落结构中的主导地位㊂在10 20c m 土层中不同处理间G P ʒG N 比值没有显著差异㊂与C T 处理相比,去除凋落物或者根系处理F ʒB 比值有不同程度上升;同时,G P ʒG N 和F ʒB 受处理和土层交互作用的影响较低㊂2.2 凋落物和根系输入变化中土壤微生物多样性由表3可知,在0 10c m 土层中,不同处理间S h a n n o n -w i e n e r 多样性指数㊁S i m p s o n 多样性指数没有显著差异,但M a r g a l e f 丰富度指数差异显著,其中D L 处理显著大于其余处理,C T 与N R 处理指数次之,N L 处理指数最低㊂P i e l o u 均匀度指数在处理间差异显著,呈现N I >N L>N R>C T>D L 的变化趋势,凋落物或根系去除处理均匀度指数显著大于双倍凋落物添加处理㊂在10 20c m 土层中,C T 处理S h a n n o n -w i e n e r 多样性指数和S i m p s o n 多样性指数明显低于其他处理;N R 与N I 处理中M a r g a l e f 丰富度指数显著低于其他处理,这表明在该土层植物根系对微生物丰富度的影响较强㊂P i e l o u 均匀度指数呈现与M a r g a l e f 丰富度指数相反的变化趋势,说明N I 处理中检测出的P L F A s 种数较少且含量均匀㊂另外,M a r ga l e f 丰富度指数分别受处理和土层的影响非常显著(P <0.001),处理和土层的交互作用对S i m ps o n 和S h a n n o n -w i e n e r 多样性指数以及M a r g a l e f 丰富度㊁P i e l o u 均匀度均有显著影响(P <0.05)㊂表3 不同凋落物和根系输入处理土壤微生物多样性指数土层深度/c m处理S h a n n o n -w i e n e r 指数S i m ps o n 指数M a r ga l e f 指数P i e l o u 指数C T 2.5015ʃ0.0279A a 0.9022ʃ0.0043A a 4.9770ʃ0.1982B b 0.8601ʃ0.0027D a N R 2.4740ʃ0.0643A a 0.8961ʃ0.0071A a 4.8779ʃ0.1892B C b 0.8858ʃ0.0124C b 0 10N L 2.5163ʃ0.0184A a 0.9036ʃ0.0035A a 4.6768ʃ0.0795D b 0.9076ʃ0.0066B b N I2.4570ʃ0.0240A b 0.8950ʃ0.0022A b 4.2615ʃ0.0577C b0.9310ʃ0.0091A b D L 2.4736ʃ0.0208A b 0.8958ʃ0.0043A a 5.2728ʃ0.1649A b 0.8453ʃ0.0019E b C T2.4441ʃ0.0293B a 0.8880ʃ0.0043B b 5.9466ʃ0.0870A a 0.8815ʃ0.0106C b N R 2.5213ʃ0.0206A a 0.9029ʃ0.0035A a 5.4321ʃ0.1238B a 0.9830ʃ0.0080A a 10 20N L 2.5156ʃ0.0173A a 0.9021ʃ0.0033A a 5.8281ʃ0.0432A a 0.9289ʃ0.0064B aN I2.5569ʃ0.0468A a 0.9080ʃ0.0059A a 5.2451ʃ0.0484B a0.9968ʃ0.0182A a D L 2.5197ʃ0.0100A a0.9004ʃ0.0011A a5.8156ʃ0.2069A a0.9023ʃ0.0103C aTn s *******S*n s ******TˑS**********2.3 凋落物和根系输入变化处理中影响土壤微生物的主要因素通过冗余分析(R D A )(图2)可知,不同处理间的聚类效应较好㊂在0 10c m 土层中,轴1解释了微生物P L F A s 含量变化的81.27%,轴2解释了微生物P L F A s 含量变化的6.54%㊂在该土层的环境影响因子中,D O C 解释度最高,达到72.00%(P =0.002),主要影响放线菌以及革兰氏阳性菌P L F A s 含量,其次为N O 3- N ,解释度为9.7%(P =0.004)㊂在10 20c m 土层中,轴1解释了微生物P L F A s 含量变化的85.25%,轴2解释了微生物P L F A s 含量变化的2.53%;NH 4+ N 是该土层中主要的环境影响472水土保持学报 第35卷Copyright©博看网 . All Rights Reserved.因素,解释度为65.00%(P=0.002),其与细菌㊁放线菌以及总微生物P L F A s含量相关性最强,T C解释度也达到14.7%(P=0.004)㊂另外,在本研究中,去除凋落物或者植物根系处理均出现在与主要影响因子相反的方向,而对照或添加凋落物处理则与主要影响因子同向,这表明4种环境变量主要影响不同处理土壤微生物含量及多样性,特别是D O C 以及矿质氮㊂注:G P为革兰氏阳性菌;G N为革兰氏阴性菌;AM F为丛枝菌根真菌;A C T为放线菌;B a c t e r i a为细菌;F u n g i为真菌;D O C为可溶性有机碳;D O N为可溶性有机氮;T C为总碳;T N为总氮㊂图2凋落物和根系输入变化下土壤磷脂脂肪酸冗余分析3讨论3.1凋落物和根系输入变化对土壤微生物群落组成的影响磷脂脂肪酸作为微生物细胞膜的关键组成部分,不同种类的微生物可以合成不同生物标记的磷脂脂肪酸㊂本研究中,0 10c m土层微生物P L F A s含量约为10 20c m土层的2倍,这主要是因为土壤表层(0 10c m)凋落物以及植物根系丰富,土壤有机质含量高(表1),因而该层P L F A s含量更高㊂相对C T处理,去除凋落物或者根系处理表层(0 10c m)土壤总P L F A s㊁革兰氏阳性菌㊁革兰氏阴性菌㊁细菌以及放线菌含量均有不同程度下降,如邹秉章[14]在对杉木人工林的间伐和套种试验中发现,相对真菌而言,革兰氏阳性菌等细菌属于富营养微生物,它们主要以新鲜输入的有机质作为可利用底物㊂土壤表层凋落物以及根系的去除使得土壤中构成微生物结构碳和氮磷等新鲜输入的营养物质缺失,而细菌作为r-策略生物无法获得底物,整个种群规模也会出现不同程度的下降㊂真菌作为k-策略生物与细菌生存策略相反,具有需营养量㊁需水量㊁敏感性低的特征,且能构成较为完整的菌丝网络,降低对外部新鲜输入营养物质(如可溶性有机质)的依赖需求㊂N R与N I处理真菌P L F A s含量显著低于N L处理,是因为植物根系一方面促进有机碳的固定,另一方面植物根系也与特定真菌形成共生关系[15],去除植物根系(N R㊁N I)导致丛枝菌根真菌等真菌失去相应的依附结构,数量以及活性也因此降低,这也表明真菌受根系影响较大㊂一般认为,G PʒG N值高有机碳可利用度低,对揭示土壤有机碳利用状况具有关键作用㊂本研究中,仅有0 10c m土层N R处理显著大于其他处理,F a-n i n等[16]在对瑞典北部某小岛进行树根移除有时也发现,去除植物根系增加G PʒG N比值,这与本研究结果一致㊂有研究[17]也表明,植物根际周围及分泌物含有糖类等易分解物质,可作为微生物生长的底物,去除根系使得土壤中β-葡萄糖苷酶等分解碳的酶活性下降[18],微生物碳源代谢功能下降,碳可利用性也降低㊂在N L处理中FʒB值明显高于其他处理,这与吴君君[2]在亚热带人工针叶林D I R T试验结果相似㊂在前期研究[19]结果中发现,保留根系处理中惰性碳含量显著高于其他处理,易分解碳输入减少,惰性碳比重上升㊂真菌相对细菌更倾向于利用土壤中的难降解物质(木质素㊁纤维素),因此真菌比细菌更容易获得代谢底物㊂另外,细菌种群基数大而真菌种群基数小,进而影响各处理比值㊂α多样性指数常用来指示植物或微生物的种数以及数量状况㊂在本研究中,S h a n n o n-W i e n e r㊁S i m p s o n多样性指数在不同处理以及土层之间并无572第6期张磊等:改变凋落物和根系输入对米槠天然林土壤微生物群落的影响Copyright©博看网 . All Rights Reserved.明显变化,这表明凋落物和根系输入变化并不会对微生物群落的多样性造成显著影响,这可能是由于本研究地米槠林龄在200年以上,植被以及微生物群落演替都达到顶级状态,凋落物输入变化并不会对微生物多样性造成显著影响㊂而表层土壤M a r g a l e f丰富度指数在不同处理之间差异显著,添加凋落物处理显著大于去除凋落物或者植物根系处理,这表明凋落物输入量以及类型变化影响微生物各种群丰富度㊂桑昌鹏等[20]在对滨海沙地进行凋落物和根系去除试验也发现,凋落物以及根系输入变化会导致不同类型微生物群落萎缩㊂另外,0 10c m土层M a r g a l e f指数明显低于10 20c m土层,这可能是因为本研究中各土层微生物种数无明显差异,而P L F A s含量差异显著㊂在0 10c m土层中,P i e l o u均匀度指数在不同处理间差异显著,这可能是由于N I处理缺少凋落物和植物根系新鲜物质输入,表层土壤易受到凋落物的直接影响,温度㊁含水量等微环境发生变化㊂同时,添加双倍凋落物处理有机质输入增多,土壤中易分解碳氮比例上升,可能衍生更多不同种类微生物㊂另外,与韩世忠等[21]在福建省建瓯和武夷山米槠天然林土壤微生物研究相比,本研究多样性指数和丰富度指数均有不同程度下降,这可能与土壤有机质含量多寡等基本理化性质有关㊂在韩世忠等[21]的研究中两地的有机质含量(有机碳㊁总氮)以及p H均大于本文,这可能是因为丰富的有机质可以为微生物提供活性底物,另外低p H的酸性土壤对微生物生长产生生理胁迫,特别是胞外酶活性降低使微生物失去分解的主要来源㊂G e i s s e l e r等[22]也发现,在中性土壤中细菌群落多样性丰富,而在酸性土壤中较低,且p H与P L-F A具有显著的正相关关系㊂3.2凋落物和根系输入变化对土壤微生物的影响因素分析R D A分析表明,在0 10c m土层中,可溶性有机碳(D O C)是影响该土层微生物种群的重要因素㊂D O C主要通过枯枝落叶层的淋溶以及植物根系分泌物周转产生,是微生物营养物质以及能量的主要来源㊂本研究中凋落物和根系输入变化导致作为微生物底物呼吸的关键成分D O C发生显著变化(表1),从而对整个微生物群落组成产生影响㊂同时,根据D O C化学结构等因素可将D O C分为疏水性和亲水性,虽然被吸附的D O C移动性差,被微生物利用能力仅为可流动D O C的1/5[23],但疏水性D O C所占比值大,同时疏水性D O C的吸附能力强,大量D O C 被截留在土壤表层[24],导致表层土壤D O C浓度显著大于底层,因此D O C为表层土壤微生物群落组成变化的主要影响因素㊂另外,真菌与D O C的相关性最低(图2),这是因为真菌主要通过利用难分解物质为主,而对不稳定碳化合物的敏感度低,如葡萄糖㊁氨基酸等㊂在10 20c m土层中,T C是次要影响因素㊂全球1m土层内土壤有机碳(S O C)含量约为总碳的60%以上[25],而S O C经过微生物分解后被其获取成为自身能源,满足生长需求,进而影响微生物群落㊂矿质氮主要是铵态氮(N H4+ N)和硝态氮(N O3- N),在0 10c m土层中,N O3- N为次要影响因素,而在10 20c m土层中,N H4+ N是影响微生物群落组成的主要因素㊂N H4+ N是我国南方无机氮的主要成分[26],同时我国南方地区也是全球三大氮沉降地区之一,因此植物凋落物及根系分泌物的氮含量高,本研究也发现,凋落物和根系输入变化对矿质氮含量产生显著影响(表1),这与卢胜旭等[5]在亚热带米槠人工林的研究结果一致㊂这主要是因为氮有效性增加促进微生物活性提高,以及数量增加,促进微生物代谢功能增强;W e i等[27]也认为,一定量NH4+ N的添加会导致团聚体中革兰氏阳性菌数量的增加,而N O3- N的增多则促进革兰氏阴性菌含量增加㊂4结论在植物残体的添加与去除试验中发现,地上与地下凋落物的添加与去除对微生物群落组成以及多样性产生显著影响㊂不同处理下细菌含量显著大于真菌含量,说明凋落物的添加与去除并不会改变该地区细菌的主导地位㊂添加或去除凋落物使得革兰氏阳性菌等细菌出现不同程度的下降;相比对照,去除根系㊁去除凋落物以及无凋落物输入处理土壤细菌含量分别下降28.7%,21.1%和29.0%㊂凋落物添加与去除并不会对丛枝菌根真菌等真菌产生显著影响,但去除根系处理相比对照则降低33.3%的丛枝菌根真菌以及17.1%的真菌㊂微生物群落多样性没有受到凋落物添加或去除的影响,凋落物去除降低表层土壤微生物群落的丰富度而提高均匀度,且含有凋落物的处理土壤微生物丰富度与均匀度大,说明凋落物影响表层土壤微生物群落多样性㊂由此可见,亚热带常绿阔叶林中植物根系输入主要对真菌数量以及结构产生影响,而地上凋落物输入主要影响细菌丰度,但具体影响机制仍需进一步的研究㊂另外,可溶性有机碳以及矿质氮是影响微生物群落结构的主要因素㊂因此,植物残体的添加与去除可能直接导致土壤672水土保持学报第35卷Copyright©博看网 . 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草地生态系统恢复机制以及植被重建方法草地是地球上重要的生态系统之一，不仅提供了丰富的生物多样性，还对水土保持、气候调节等生态功能具有重要作用。

然而，由于人类的过度开发和环境恶化，许多草地生态系统遭受严重破坏和退化。

因此，研究草地生态系统的恢复机制以及植被重建方法变得尤为重要。

草地生态系统的恢复机制主要包括物理修复、生物修复和化学修复三个方面。

物理修复是指通过土壤改良、水源调控等手段恢复原本草地的物理结构和条件。

生物修复则侧重于引入适宜的生物种群，增加草地的生物多样性。

化学修复则是通过营养物质补充等手段改善草地的化学环境。

在植被重建方面，适当的种植草本植物是关键。

草本植物生长迅速、根系发达，能够有效固定土壤、改善水土保持条件。

同时，由于草本植物的生长习性，它们能够与其他植物共生共存，促进草地的物种多样性。

因此，在植被重建中，选取合适的草本植物是至关重要的。

植被重建还应注重引入草地特有物种。

许多地区的草地生态系统拥有独特的物种组成，这些特有物种对于维持草地生态系统的稳定性至关重要。

因此，通过引入这些特有物种，可以促进草地生态系统的恢复和重建。

此外，保持适当的灌木和树木也是草地生态系统恢复的重要环节。

灌木和树木能够提供栖息地和防风防沙的功能，也有助于改善草地的生态条件。

然而，在植被重建过程中，需要注意树木和灌木的选择和布局，以避免过度破坏原有草地的生态特性和功能。

同时，合理的管理措施也是草地生态系统恢复的关键。

合理的放牧和草地轮牧制度有助于维持草地的生态平衡，并避免过度破坏草地植被。

此外，灌溉和施肥等措施也需要根据草地生态系统的特点进行合理调控，以避免过度滥用和损害。

除了物理和生物措施外，社区参与也是草地生态系统恢复的关键因素。

社区居民对草地的保护和管理负有重要责任，他们的积极参与可以提高草地生态系统的恢复效率和成功率。

通过开展公众教育宣传、组织义务劳动等活动，可以增强社区居民的环保意识和参与意识，从而推动草地生态系统的恢复工作。

我国草地退化及退化草地恢复方略我国的草原多散布于自然条件较差的地域，多干旱缺水、生产水平相对低下，加上人为要素的影响，近20 年来草原退化日益严重。

据报导，我国已有 13 亿亩草地退化，占可利用草地的 1/3 ，并持续以每年 2000 万亩的速度退化。

草地退化的最主要原由是过分放牧，那合理放牧即是截止草地退化的最重要一环。

关于退化草地，我们不可以不用，重点是在用中改进。

合理使用自己是一种科学管理。

此外，关于退化草地的合理利用与改进是一个复杂的问题，不行能只用一种方法，要贯彻综合治理的思想，采纳多种举措。

此中值得重视的举措有：①围栏封育：这是最简单易行也是收效显着的举措。

在内蒙古草原退化的草地，一般围栏三年即可发生显着的变化，生产力便可有较大幅度提升。

②松土改进：这是一种用机械的方法改良土壤的物理性状，从而改进土壤的化学状况，为植物生长创建好的条件，提升生产力的方法。

③补播：即在退化草地上补种适合的豆科或禾本科牧草。

④施肥：在某些局部地域，在可能条件下，施用化学肥料或有机肥料对提升生产力与退化草地改进也有很大利处。

草地退化是因为牲口多了，而草地上的牧草产量少了，草与畜不可以均衡。

若是我们想法增添牧草的产量，就能够为多的牲口供给多的牧草，从而实现新的畜草均衡，这就是成立人工草地与防治草原退化的辨证关系。

人工草地是一种高产的牧草生产系统。

要高产就要有好的基础，就要有高的投入。

成立人工草地不是随意什么地方都能知足要求的。

选择适合的地形部位与土壤条件十分重要。

在内蒙古草原，要选择山前的扇缘地带和相对低洼的地方。

在这些地方，因为水热条件的分异而可能形成比较肥饶的土壤以及好的水分条件。

有了好的基础，人工草地能够说成功了一半。

而另一半就是好的草种，适合的构造，精耕细作，精美管理以及收获等。

在这里，要特别重申豆科牧草的选择十分重要。

因为我国目前牲口饲草缺少，最严重的问题就是蛋白质饲料的不足，此外，在人工草种中配合必定比率的豆科牧草，不单可解决蛋白质饲料的不足，并且豆科牧草的生物固氮，可增添系统中的氮素含量，提升土壤肥力，这是一箭双雕的事。

主要草原生态系统生产力对气候变化响应的模拟莫志鸿;李玉娥;高清竹【摘要】Based on the calibrated and validated CENTURY model, aboveground net primary production ( ANPP) in alpine meadow ( AM, Haibei alpine meadow ecosystem research station of CAS in Qinghai province) , temperate meadow steppe ( TM, Yaojingzi grassland reserves in Jilin province) , temperate steppe ( TS, Inner Mongolia grassland ecosystem research station of CAS) and temperate desert ( TD, Alashanzuo banner in Inner Mongolia autonomous region) were simulated by using observed climatic data (1961 -2010) and projected climatic data (1961 -2100) by PRECIS model under A2 and B2 scenarios. Therefore, the effects of climate change on ANPP in four types of grassland ecosystems were analyzed with or without considering the enhanced atmospheric CO2 concentration under A2 and B2 scenarios. The results indicated that; (1) In the past 50 years, the trend of ANPP in AM ascended significantly ( P < 0.01) mainly affected by minimum temperature increase, and each ANPP in other three types of grassland ecosystems showed large inter-annual variation with no significant trend. The positive correlation between ANPP and precipitation in TM, TS and TD were extremely significant ( P < 0. 01 ) , while the correlation between ANPP and temperature in TM, TS and TD were relatively weaker. (2) Without considering the enhanced atmospheric CO2 effect, the average changes of ANPP in four types of grassland ecosystems in 2020s, 2050s and 2080s compared to baseline (1961 - 1990)would increase by 4. 9% , 12. 0% , 18. 6% and 3. 0% , 6. 6% , 8. 9% under A2 and B2 scenarios, respectively. Thernincrease rate of ANPP isTS >TD >TM > AM. (3) With considering the enhanced atmospheric CO2 effect, ANPP in four types of grassland ecosystems could increase significantly and the average changes of ANPP in 2020s, 2050s and 2080s would be 20. 0% , 31. 8% , 45. 6% and 9. 0% , 13. 7% , 18. 0% under A2 and B2 scenarios, respectively. The increase rate of ANPP is TS > AM > TD > TM.%利用历史气候数据(1961-2010年)和气候情景数据(1961-2100年)驱动CENTURY模型模拟高寒草甸、温性草甸草原、温性草原和温性荒漠4类主要草原生态系统的地上净初级生产力(ANPP),分析考虑和不考虑大气CO2浓度增加的直接效益(以下简称“CO2增益”)未来气温和降水量变化对ANPP的影响.结果表明:(1)1961-2010年,高寒草甸的ANPP呈极显著增加趋势(P＜0.01),与生长季内最低气温上升密切相关；温性草甸草原、温性草原和温性荒漠的ANPP变化趋势不显著,但年际波动较大,均与同期降水量具有极显著的正相关(P＜0.01),而与同期气温的相关性较弱.(2)若不考虑大气CO2增益,在A2和B2情景下2020s(2011-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2100年)时段该4类草原生态系统的ANPP相对于基准时段(1961-1990年)的平均增幅分别为4.9％、12.0％、18.6％和3.0％、6.6％、8.9％,其中温性草原的ANPP增幅最大,其次是温性荒漠,而温性草甸草原和高寒草甸的ANPP有增有减,变幅较小.(3)若考虑大气CO2增益,在A2和B2情景下2020s、2050s、2080s时段该4类草原生态系统的ANPP较不考虑大气CO2增益均有显著增加(P＜0.05),平均增幅分别为20.0％、31.8％、45.6％和9.0％、13.7％、18.0％,其中温性草原的ANPP增幅最大,其次是高寒草甸和温性荒漠,而温性草甸草原的ANPP增幅稍小.【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】10页(P545-554)【关键词】气候变化;地上净初级生产力;CENTURY模型;草原生态系统【作者】莫志鸿;李玉娥;高清竹【作者单位】中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P467;Q149草原作为陆地生态系统的重要组成部分，其面积约占世界农业生产可利用面积的70%［1］。

某农业大学《生态学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（20分，每题5分）1. 淡水动物面临的主要渗透压调节问题是排出过量的溶质、获取大量的水分。

（）答案：错误解析：淡水动物面临的主要渗透压调节问题是排出过量的水分、获取大量的盐离子，以保证体内盐分的平衡。

2. 植物各发育阶段所需要的总热量随外界环境条件的变化而改变。

（）答案：错误解析：植物各发育阶段所需要的总热量一般为一个常数，不会随外界环境条件的变化而变化。

3. 环境问题是人类社会经济发展与环境关系不协调所产生的。

（）答案：正确解析：环境问题一般指由于自然界或人类活动作用于人们周围的环境引起环境质量下降或生态失调，以及这种变化反过来对人类的生产和生活产生不利影响的现象。

4. 内稳态生物能控制体内环境的稳定，所以完全能摆脱环境条件的限制。

（）答案：错误解析：2、名词解释（40分，每题5分）1. 阳生植物答案：阳生植物是指在强光环境中才能生长、发育健壮，弱光条件下生长发育不良的植物。

阳生植物的光饱和点和光补偿点很高，一般高于自然条件下的光合有效辐射值，其光合速率和代谢速率都比较高。

常见的阳生植物有蒲公英、蓟、刺苋等。

解析：空2. 极点排序法答案：极点排序法是指在多维的植物种空间中主观确定两个样方点，假定它们处在数据集的某一组合环境梯度的两个端点，然后按空间坐标投影的方法将所有的样方点都投影到两点连成的直线上，排序得分就是各样方在直线上的相对位置，给出多个极点对可以得到多维排序的方法。

解析：空3. 十分之一定律（能量利用的百分之十定律）答案：十分之一定律（能量利用的百分之十定律）是两个营养级间的能量关系的一种描述。

食物链结构中，营养级之间的能量转化效率大致为十分之一，其余十分之九由于消费者采食时的选择性浪费，以及呼吸和排泄等而被消耗掉，这就是所谓的“十分之一定律”，也叫能量利用的百分之十定律。

地下净初级生产力及根系动态对不同草地恢复措施的响应草地生态系统是最重要、碳分布最广泛的陆地生态系统之一。

松嫩平原位于我国东北平原,是吉林省内重要的草地生态系统。

近年来,在全球气候变化的背景下,由于人口的急剧增加,人类对自然的干扰日益频繁,松嫩草地逐步盐碱化,且盐碱化程度日益严重。

为解决松嫩草地现状,已有学者通过一定恢复措施,并测量地上部分多种指标来评价各恢复效果,而从植物整体角度对草地恢复进行的研究少见报道,特别是忽视了草地地下部分的重要性。

本实验以松嫩重度退化盐碱草地为实验对象,采用完全随机区组设计,共六种组合恢复措施,分别为:自由放牧（free grazing,FG）、不翻耕（no ploughing,NP）、只翻耕（only ploughing,OP）、翻耕加施肥（ploughing+fertilizer,PF）、翻耕加覆盖（ploughing+mulching,PM）、翻耕、覆盖加施肥（ploughing+mulching+fertilizer,PFM）,共4次重复。

本实验采用向内生长土环法测定地下净初级生产力,采用改进根窗法测定根系动态（如根系寿命、根系周转率和同生根生存曲线等）。

区别于以往单一恢复措施,本实验补充了多种组合恢复措施对重度退化盐碱草地恢复中,地下根系部分的响应数据,为今后盐碱草地的治理与恢复提供了数据支撑。

现根据三年恢复实验结果得出以下结论:1、通过三年恢复实验,实验样地主要建立了一年生植物种群,其中虎尾草和碱蓬相对密度较高;而后两年出现多年生植物星星草,但相对密度较低;虎尾草的相对密度最高值达到99.4%,碱蓬相对密度最高为89.6%。

PFM组合恢复措施下的植被覆盖度、物种密度以及ANPP都要显著高于其他处理,说明PFM组合恢复措施可以促进植被地上部分的生长和恢复;2、恢复三年间,土壤pH和土壤EC值逐年降低,pH从10.5下降到10.0,EC从2112下降到247。

区域生态环境建设（2021·佛山、珠海、中山联考）下图为我国西北渭干河-库车河三角洲绿洲区“近10年地下水平均埋深季节动态变化（单位：米）”示意图。

据此完成1~3题。

1.该冲积扇绿洲区上、中、下不同部位地下水埋深的季节差大约分别为（）A. 104cm、73cm和78cmB. 73cm、78cm和104cmC. 73cm、104cm和78cmD. 78cm、73cm和104cm2.影响渭干河-库车河三角洲绿洲区4月份地下水平均埋深的直接原因是（）A. 冰雪融水B. 地表径流C. 大气降水D. 灌溉3.该三角洲绿洲区土壤盐碱化现象最严重的时空分布是（）A. 夏季—冲积扇上部B. 春季—冲积扇下部C. 春季—冲积扇中部D. 夏季—冲积扇下部（2021·湖南三湘名校联考）下图示为天山北坡三工河流域森林草甸草原带（FMG）生态系统地上净初级生产力（ANPP）对气候变化及放牧的响应。

读图，完成4~5题。

4. 导致该流域森林草甸草原带（FMG）生态系统地上净初级生产力变化趋势的根本因素是（）A. 全球变暖B. 水热条件恶化C. 过度砍伐D. 过度放牧5. 该流域森林草甸草原（FMG）生态环境变化产生的影响有（）A. 水热增加，区域小气候条件优化B. 环境承载力提高，生物多样性增加C. 涵养水源、保持水土的能力下降D. 促进当地畜牧业持续稳定发展（2021·广西南宁质检）盐化沼泽冻土区城冻土剖面从上至下分为融化层、融冻过渡层、冻结层、冻站过渡层、暖土层。

冻结前，太阳辐射加热土壤表层，土壤水分蒸发，在表面中，表土含水率最小。

冻结期，暖土层水分沿毛管上升，随着温度的继续降低，表面温度梯度变大，水分迁移加速。

融冻期，融化层水分一部分在毛管力的作用下向上迁移、在土壤表面蒸发，另一部分由于重力作用向下迁移。

下图为我国东北某地区盐化沼泽土冻结前、冻结期、融冻期剖面含水率变化图。

读图完成6~8题。

草地恢复方法效果评估草地是土地生态系统中重要的组成部分，具有保持水土、改善环境、提供食物和栖息地等重要功能。

然而，由于过度放牧、过度利用和人类活动的影响，许多草地面临退化和破坏的局面。

为了恢复被破坏的草地，研究人员和环保机构开展了各种草地恢复方法，并对这些方法的效果进行评估。

草地恢复方法主要包括土壤改良、种子播种和生物工程等。

土壤改良是最常用的草地恢复方法之一，它通过改良土壤结构和调整土壤pH值，提供了良好的生长环境。

常见的土壤改良方法包括添加有机肥料、施加矿质肥料、深翻土壤和控制水分等。

这些方法可以改善土壤的肥力和透水性，促进植物的生长和发育，从而帮助草地恢复。

评估土壤改良方法的效果通常通过采集土壤样品进行化学和物理分析，评估土壤养分和质地的改变。

此外，还可以对恢复区域和未恢复区域进行对比，评估植被和土壤的差异。

种子播种是恢复草地的另一种常用方法。

它通过在破坏的草地上播撒草种，促进植物的再生和生长。

选择适合当地气候和土壤条件的草种非常重要，以确保种子的生存和发芽。

评估种子播种的效果可以通过记录播种后的植被覆盖度和植物种类组成进行。

此外，还可以使用遥感技术监测草地的恢复进程，通过对比遥感图像的变化来评估种子播种的效果。

不同类型的植被和植物群落结构可以提供关于草地生态系统的信息，进而评估恢复方法的效果。

生物工程是一种较新的草地恢复方法，它利用生物学的知识和技术来修复破坏的草地。

常见的生物工程方法包括植物补植、物种移植和菌根接种等。

植物补植是将当地草类植物移植到破坏的草地上，以增加植被覆盖度。

物种移植是将适应环境的植物种植它们的根系结构能改善土壤结构、增加土壤有机质含量等；而菌根接种则是利用菌根菌株来促进植物的生长和营养吸收，提高植物的抗逆性。

评估生物工程方法的效果可以通过监测植物的生存率和生长情况来进行。

同时，考察土壤改变和草地植被的变化也是评估生物工程方法的重要指标。

除了以上提到的方法，还有其他一些辅助恢复的方法，如水源管理、灌溉和病虫害防治等。

元江干热河谷稀树灌草丛植被碳储量及净初级生产力金艳强;李敬;张一平;刘运通;费学海;李培广【摘要】Savanna is a unique vegetation type that predominantly occurs in dry-hot valleys,yet its carbon storage capacity and net primary productivity (NPP) remain poorly understood.In the present study,we estimated carbon storage and NPP of savanna vegetation using permanent field plots in the dry-hot valley of Yuanjiang,Yunnan Province,southwestern China.We estimated tree carbon storage using allometric equations,and carbon storage in shrubs and herbs was estimated by the harvesting method.The NPP was calculated using two years of data from plot surveys.We found that the total carbon storage of the savanna in Yuanjiang was 32.13 tC/hm2.Carbon storage in the tree,shrub,and herb layers was 26.70 tC/hm2,4.04 t C/hm2,and 1.40 t C/hm2,which contributed83.02％,12.57％,and 4.35％ of the total carbonstorage,respectively.Aboveground carbon storage accounts for 66.70％ of tree layer carbon storage.Similarly,the NPP of the savanna was 3.88 t Chm-2 a-1.NPP from the forest biomass and litter was 1.90 t C hm-2 a-1 and 1.98 t C hm-2 a-1 respectively.The contribution to the NPP of forest biomass from the understory (shrubs and herbs) approached46.92％.Thus,we conclude that,owing to its high carbon storage and NPP values,savanna vegetation is an important component of the carbon cycle;this finding provides a rationale for the conservation of vegetation and the sustainable management of savanna ecosystems in dry-hotvalleys.%稀树灌草丛作为干热河谷区特殊的植被类型,其碳储量等一直缺乏必要的研究.以元江干热河谷稀树灌草丛植被为对象,利用典型样地法研究该区稀树灌草丛植被的碳储量与净初级生产力.结果表明:元江稀树灌草丛植被的碳储量为32.13 tC/hm2,其中乔木、灌木和草本各层次的碳储量为26.70、4.04、1.40 t C/hm2,分别占到总碳储量的83.02％、12.57％、4.4％.乔木层中地上部分碳储量占到66.70％.另外,元江稀树灌草丛的净初级生产力为3.88 t C hm-2 a-1,其中林分的净初级生产力为1.90 t C hm-2 a-1,凋落物量为1.98 t Chm-2 a-1;林下植被层对林分净初级生产力的贡献达到了46.92％.说明元江稀树灌草丛具有较高的碳储量和碳汇能力.结果为稀树灌草丛碳循环及碳汇功能研究提供了基础,同时也为干热河谷区植被的保育与可持续经营提供了科学依据.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)017【总页数】7页(P5584-5590)【关键词】碳储量;生产力;稀树灌草丛;干热河谷【作者】金艳强;李敬;张一平;刘运通;费学海;李培广【作者单位】中国科学院西双版纳热带植物园,热带森林生态学重点实验室,昆明650223;中国科学院大学,北京100049;中国科学院西双版纳热带植物园,热带森林生态学重点实验室,昆明650223;中国科学院大学,北京100049;中国科学院西双版纳热带植物园,热带森林生态学重点实验室,昆明650223;中国科学院西双版纳热带植物园,热带森林生态学重点实验室,昆明650223;中国科学院西双版纳热带植物园,热带森林生态学重点实验室,昆明650223;中国科学院大学,北京100049;中国科学院西双版纳热带植物园,元江干热河谷生态站,元江653300【正文语种】中文Abstract： Savanna is a unique vegetation type that predominantly occurs in dry-hot valleys, yet its carbon storage capacity and net primary productivity (NPP) remain poorly understood. In the present study, we estimated carbon storage and NPP of savanna vegetation using permanent field plots in the dry-hot valley of Yuanjiang, Yunnan Province, southwestern China. We estimated tree carbon storage using allometric equations, and carbon storage in shrubs and herbs was estimated by the harvesting method. The NPP was calculated using two years of data from plot surveys. We found that the total carbon storage of the savanna in Yuanjiang was 32.13 t C/hm2. Carbon storage in the tree, shrub, and herb layers was 26.70 t C/hm2, 4.04 t C/hm2, and 1.40 t C/hm2, which contributed 83.02%, 12.57%, and 4.35% of the total carbon storage, respectively. Aboveground carbon storage accounts for 66.70% of tree layer carbon storage. Similarly, the NPP of the savanna was 3.88 t C hm-2 a-1. NPP from the forest biomass and litter was 1.90 t C hm-2 a-1 and 1.98 t C hm-2 a-1, respectively. The contribution to the NPP of forest biomass from the understory (shrubs and herbs) approached 46.92%. Thus, we conclude that, owing to its high carbon storage and NPP values, savanna vegetation is an important component of the carbon cycle; this finding provides a rationale for the conservation of vegetation and the sustainable management of savanna ecosystems in dry-hot valleys.Key Words: carbon storage; NPP; savanna; dry-hot valley森林固碳能力或碳储量是衡量森林生态功能的关键指标,也是研究碳循环的基础。

《适应性利用方式对内蒙古典型草原地上净初级生产力及土壤氮矿化影响的研究》篇一一、引言内蒙古典型草原作为我国重要的生态区域，其生态系统健康与否直接关系到区域乃至国家的气候、生物多样性以及经济发展。

随着全球气候变化和人类活动的不断增加，如何有效管理草原资源，维持其生产力与生态系统的平衡显得尤为重要。

适应性利用方式是草原管理的重要手段，对草原生态系统的健康、初级生产力的形成及土壤中氮矿化的影响尤为重要。

本研究针对这一领域进行探索，探讨不同适应性利用方式对内蒙古典型草原地上净初级生产力及土壤氮矿化的影响。

二、研究区域与方法（一）研究区域本研究所选地区为内蒙古典型草原区域，具有代表性且涵盖多种利用方式。

（二）研究方法本研究采用实地调查与实验室分析相结合的方法，通过设置不同适应性利用方式的实验组，对比分析其对地上净初级生产力及土壤氮矿化的影响。

三、实验设计与实施（一）实验设计实验共设计了四种适应性利用方式：自然放牧、休牧轮作、草种轮作、人工种植，每组设立对照组和实验组，并对实验组进行不同时长和强度的管理措施。

（二）实验实施实验期间，对各组进行定期的监测和记录，包括植被生长情况、土壤养分变化等。

同时，采集样本进行实验室分析，包括地上净初级生产力的测定和土壤氮矿化速率的测定。

四、结果与分析（一）对地上净初级生产力的影响通过对比分析，发现自然放牧和休牧轮作组的地上净初级生产力相对较高，而人工种植组由于过度干预，反而导致生产力下降。

草种轮作则能够维持较为稳定的生产力水平。

这一结果表明了适当的干预和合理的管理能够更好地维护草原生产力。

（二）对土壤氮矿化的影响不同适应性利用方式对土壤氮矿化速率有着明显的影响。

自然放牧和休牧轮作能够提高土壤氮矿化速率，为植物提供更多营养。

而人工种植组因种植方式的改变可能导致土壤中的微生物活性受到影响，使得氮矿化速度有所减缓。

此外，实验还发现适度管理如休牧和轮作，能在保持较高生产力的同时，有效维持土壤的生物活性与营养供给。