青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征_王建林

青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原是世界上最大的高原，位于中国西部，海拔平均超过4000米。

作为一个高寒草地生态系统的代表，青藏高原的土壤有机碳在全球碳循环中起着重要的作用。

了解青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，对于保护和管理这一生态系统具有重要的意义。

首先，青藏高原高寒草地土壤有机碳的主要来源是植物残体。

在高寒生态系统中，气候寒冷且湿度较低，植物生长受到限制，但仍有一定数量的植物生长和死亡。

这些植物残体逐渐腐败分解，释放有机碳进入土壤。

此外，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源还包括土壤动物的排泄物和死亡体。

土壤动物是高寒草地生态系统的重要组成部分，它们以植物残体为食物，通过排泄物和死亡体进入土壤的方式将有机碳输入到土壤中。

有机碳的来源还包括一部分来自大气沉降的有机物质，尤其是在降雨期间，降雨中的溶解有机碳经过径流进入土壤。

青藏高原高寒草地土壤有机碳的周转主要通过微生物的活动完成。

微生物是土壤生态系统中最主要的生物组分，它们通过降解植物残体和其他有机物质的代谢过程，将有机碳分解为二氧化碳并释放到大气中。

此外，一部分土壤有机碳被微生物转化为生物团聚体，保护和储存在土壤中，形成长期的碳库。

除了有机碳的来源和周转过程外，驱动青藏高原高寒草地土壤有机碳的因素也非常重要。

雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的关键因素。

由于高寒地区降雨量较少，土壤中的有机碳相对较低。

同时，寒冷的气候和低温条件下微生物的活动相对较慢，导致土壤有机碳的降解速率较低。

此外，土壤性质如土壤有机质含量、土壤质地和通透性也会影响土壤有机碳的积累和稳定性。

综上所述，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源主要包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。

其周转过程主要通过微生物的降解和转化完成。

同时，雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的主要驱动因素。

对于了解土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，可以为保护和管理青藏高原高寒草地生态系统提供科学依据，促进生态环境的可持续发展综合上述分析，青藏高原高寒草地土壤有机碳是由多种来源形成的，包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。

青藏高原高寒草甸生态系统中的碳循环青藏高原是世界上最大的高原，面积约为250万平方公里，其中90%以上的区域海拔高度在4000米以上，被誉为世界屋脊。

青藏高原是全球生态系统中最重要的之一，其中高寒草甸生态系统是其中重要的一部分。

高寒草甸生态系统与全球碳循环密切相关，对于全球气候变化有着不可忽视的作用。

本文将对青藏高原高寒草甸生态系统的碳循环进行探讨。

一、高寒草甸生态系统的碳储存青藏高原高寒草甸生态系统的碳储存量巨大，据估计，其中的土壤碳储量为全球土壤碳库的10%以上。

高寒草甸生态系统的土壤碳储量不同于其他生态系统，主要为有机质的形式。

高寒草甸土壤中的有机质来自于草地上的植被残体和动物遗体，以及微生物的代谢产物等，其中60%以上来自于根系。

高寒草甸生态系统土壤碳储量的储存主要与植物的生长和分解有关。

在植物的生长过程中，通过光合作用吸收二氧化碳，生成有机物，将碳储存在植物体内。

同时，植物根系中的大量细根会释放有机物质，促进土壤微生物的代谢，形成土壤有机质储存。

当植物死亡或落叶时，这部分碳会被释放到土壤中，同时土壤中的微生物会分解这些有机物，释放出CO2和甲烷等温室气体。

这一过程的速率与青藏高原高寒草甸生态系统的温度、湿度和土壤pH等因素密切相关。

二、高寒草甸生态系统碳循环的动态变化高寒草甸生态系统的碳循环是一个复杂的生态系统过程，包括生物吸收、土壤反应、土壤有机质形成和分解等。

在青藏高原的草地中，草本植物贡献了大部分的生物吸收。

同时，降雨和气温等地理和气象因素对底物流动也有重要作用，进一步影响土壤碳循环。

碳循环过程中，土壤-植物固定的碳数量通常大于腐解碳的总量，因而这种生态系统通常被称作碳密集型美術馆。

自然条件复杂多变，常互为对比的景观格局通常呈现梯度状态，导致相邻区域植被的差异。

同时，较为显著的人类活动干扰在高寒草甸生态系统内也极为普遍，如过度放牧和开垦等，这些干扰会改变地表碳动态变化的速率和方向。

中国科学 D 辑 地球科学 2004, 34 (增刊Ⅱ): 193~199 193青藏高原高寒草原生态系统土壤CO 2排放及其碳平衡*张宪洲** 石培礼 刘允芬 欧阳华(中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101)摘要 青藏高原海拔高, 气压低, 太阳辐射强, 气候寒冷, 其主体部分为海拔4000 m 以上的高寒地区. 由于严酷的自然条件的限制, 对高海拔地区的土壤CO 2排放的研究非常少, 尤其对海拔4500 m 以上的高寒草原生态系统土壤的CO 2排放研究更不多见. 本试验采用静态箱式法, 通过对高原高寒草原生态系统(西藏: 班戈县, 90.01°E, 31.23°N, 海拔4800 m)土壤CO 2排放的2周年的定点观测, 结果表明: 青藏高原高寒草原生态系统土壤CO 2排放的日变化呈现单峰曲线, CO 2排放最高点出现在当地时间的14︰00左右, 最低点出现在当地时间的凌晨5︰00左右, 在夏季这种特征尤其明显; 高寒草原生态系统土壤CO 2排放亦呈现明显的季节变化, 夏季增强, 冬季明显减弱; 根据计算, 高寒草原生态系统土壤CO 2排放年日平均值和年总量分别为21.39 mgCO 2·m −2·h −1和187.46 gCO 2·m −2·a −1, 结合高寒草地净生产量的观测结果, 表明青藏高寒草原生态系统是碳汇.关键词 土壤CO 2排放 高寒草原 青藏高原2004-07-14收稿, 2004-10-12收修改稿*国家重点基础研究发展规划项目(编号: G1998040800, G2002CB412501)、国家自然科学基金项目(批准号: 30170153, 30470280)、中国科学院知识创新工程重大项目(编号: KZCXI-SW-01-01A)和中国科学院地理科学与资源研究所创新工程主干项目(编号: CXIOG-E01-03-03)共同资助 ** E-mail: zhangxz@早在19世纪, 土壤微生物活动和土壤CO 2呼吸就开始引起人们的注意[1], 在19世纪后半叶和20世纪初的几年中, 人们就开始了土壤呼吸的研究, 但在随后几十年中, 土壤呼吸研究的报道很少[2]. 在20世纪60年代以后, 有关研究再度兴起, 不仅深度得以深化, 而且由于测量方法的改进、仪器的改善以及相关因素的综合考虑, 精度得到进一步提高. 特别是近10余年来, 随着全球气候变化成为公众和科学界的关注热点之一, CO 2作为一种最重要的温室气体, 其源、汇及通量的精确测定格外受到重视.从70年代国际生物圈计划(IBP)实施以来, 对全球生态系统的生物生产力进行了广泛研究, 关于典型陆地生态系统的碳平衡研究已经有不少报道[3]. 土壤是全球碳收支的一个重要分室, 是陆地生态系统194中国科学D辑地球科学第34卷最大的碳库, 达1500 PgC, 是大气碳库750 PgC的2 倍[4], 土壤呼吸是生态系统碳循环向大气释放CO2的主要碳源, 估计全球土壤呼吸每年释放到大气的碳通量达到68~75 PgC[5,6]. 我国对碳循环的研究已有十几年的历史, 对森林[7,8]和草地生态系统[9~13]的温室气体排放进行了广泛的研究, 但对青藏高原地区, 除了在贡嘎山[14]、海北[9,15]和五道梁[16,17]地区分别对森林生态系统和草地生态系统进行了相关的研究之外, 对高原腹地的土壤温室气体排放的研究还非常少[18,19].青藏高原的主体部分为高寒地区, 在这种寒冷的气候条件下, 每年植被层的凋落物的分解速率很低, 尤其是分布在海拔4000 m以上的、作为青藏高原主体部分的高寒草甸和高寒草原, 其土壤层碳的释放是缓慢的, 土壤层长时期碳的累积量是巨大的. 在未来全球变化情景下, 高原土壤层的C排放和植被层的C吸收对全球变化更为敏感, 因此高原C的源、汇转换在时间尺度上要比平原地区快得多. 青藏高原对其上空大气来讲究竟是C的源还是汇, 强度有多大? 这个问题将会成为世界全球变化研究中的焦点, 解决这个问题不但填补了有关全球变化的空白, 而且也许会对有关全球C平衡研究中的一些不确定性问题提供全新的解释.本研究的目的就是通过对青藏高原高寒草原生态系统土壤CO2排放的2周年的定点观测, 定量地描述青藏高原高寒草原生态系统土壤CO2排放的日变化和季节变化特征, 估算青藏高原高寒草原生态系统的碳平衡.1 研究方法1.1 研究区概况本试验测定点设在西藏班戈县的高寒草原地区(90.01°E, 31.23°N, 海拔4800 m), 属亚寒带气候区. 该地区高寒缺氧, 气候干燥, 多大风天气, 年平均气温为−1.2℃, 年相对湿度为48%~51%, 年降水量380 mm, 年日照时数为2852.6~2881.7 h, 总辐射可达8360 MJ·m−2·a−1, 差不多是内地沿海地区的两倍, 全年无绝对无霜期. 生态系统为紫花针茅(Stipa pur-purea Griseb)为建群种的丛生禾草或根茎苔草高寒草原, 群落混生有较多青藏苔草(Carex moocroftii Falx. Ex Boott), 形成二者共优的高寒草原生态系统. 本区土壤类型为高山草原土, 0~40 cm土壤有机碳含量为1.1%, 全氮含量为0.067%, pH为8.2.1.2 观测方法土壤CO2排放的观测采用静态箱法. 采样箱用不透明PVC板制成, 底面积为50 cm×50 cm, 采样箱高度为30 cm. 采样箱带有一个用于抽取箱内气体的注射器(100 mL), 采样箱内还安置了用于使箱内空气均匀12 V风扇和用于读取箱内气温的温度表.在每次观测时, 观测前24 h在样地里布置3个重复样点, 将采样箱底圈压进每个重复样点的5 cm深的土壤里, 采样箱底圈注水用于密封, 并剪去底圈内地上部分的植物. 在每次取样时, 每个重复在扣箱后0, 10, 20, 30 min时抽取气样, 用100 mL注射器抽取箱内气样直至注满贮气袋(1 L), 然后利用LI-COR 6252型CO2红外线分析仪测定气样的CO2浓度. 采样时间从1999年10月开始到2001年7月结束. 在生长季每个月测定两次, 在非生长季每个月测定一次. 在每个测定日, 在当地时间7︰00~9︰00和15︰00~17︰00各采集气体1次; 对用于日变化分析的气体采样则从早上当地时间7︰00开始每隔3 h每个重复取样1次, 全天测定8次. 在整个试验期间共实施了22次(日)观测, 其中有6次(日)为日变化的观测. 另外, 在采样地点还设置一套地温表(0, 5, 10, 15, 20 cm温度), 在每个重复样点取样的同时观测地温. 逐日气象资料如地温资料来自于离观测样点2 km远的班戈县气象站.生物量取样是选择3个50 cm×50 cm的样方, 自地表剪掉地上部分的植物, 放进塑料袋内, 带回到实验室烘干称重. 关于根的观测, 是在3个测定样方内将根带土挖出装入塑料袋, 带回实验室将根筛出, 用水洗净, 风干后将材料放进65℃烘箱中烘干至恒重. 生物量在2000年1月7日和2000年8月27日各测定了1次, 用于计算当年的生物生产力.1.3 通量计算土壤CO2排放通量的计算可用下面公式:增刊Ⅱ张宪洲等: 青藏高原高寒草原生态系统土壤CO 2排放及其碳平衡195,m V m F D h D t A tΔΔ==ΔΔ (1) 公式(1)中F 为温室气体排放通量(mg ·m −2·h −1), V 为观测箱的容积, A 为采样箱底面积, D 为箱内气体密度(D = n/V = P/RT , 单位为mol ·m −3, P 为箱内气压, T 为箱内气温, R 为气体常数), Δm/Δt 是气体浓度在观测时间内随时间变化的直线斜率, h 为观测箱高度.2 结果与讨论 2.1 高寒草原生态系统土壤CO 2排放特征 2.1.1 日变化在整个试验期间共进行了6次土壤CO 2排放日变化的观测(图1), 主要集中在春季、秋季和夏季. 在冬季, 班戈的气候条件非常严酷, 无法进行土壤CO 2图1 高寒草原生态系统土壤CO 2排放的日变化196中国科学 D 辑 地球科学第34卷排放日变化的观测. 从图1可以看出, 高寒草原土壤CO 2排放的日变化呈现单峰曲线, CO 2排放最高点出现在当地时间的14︰00左右, 最低点出现在当地时间的凌晨5︰00左右, 在夏季这种特征尤其明显; 土壤CO 2排放与0 cm 地温和5 cm 地温关系紧密.2.1.2 季节变化在整个试验期间共进行22次土壤CO 2排放观测, 其中6次为日变化观测(图1), 我们可以直接计算得到这6次的土壤CO 2排放日平均值和日总量. 从6次日变化的观测中也可以看出, 土壤CO 2排放的日均值非常接近每日8︰00的观测值(图1), 因此对于没有进行日变化观测的而只进行一天两次观测的其他16次观测, 我们可以直接用上午7︰00 ~ 9︰00的观测值作为日均值来计算其日总量. 图2表示了土壤CO 2排放日总量的季节变化状况. 从图2可以看出, 高寒草原土壤CO 2排放日总量季节变化呈单峰曲线的特征, 最小值出现在冬季12~1月, 2000年1月7日的土壤呼吸量仅有0.096 g CO 2·m −2·d −1; CO 2排放最大值出现在夏季6~7月, 2000年6月28日的土壤呼吸量可达1.44 g CO 2·m −2·d −1.2.2 土壤CO 2排放通量与地温的关系从上述高原高寒草原土壤CO 2排放的日变化特征和年变化特征来看, 土壤CO 2排放与土壤温度密切相关, 土壤温度应该是决定土壤CO 2排放量大小的主导因子. 在这里, 我们分析了土壤CO 2排放与0 cm 地温和5 cm 地温的相关性(图3). 从图3可以看出, 土壤CO 2排放与0 cm 地温和5 cm 地温有着良好的指数关系, 但0 cm 地温与土壤CO 2排放的关系似乎比5 cm 地温的关系更为显著.2.3 土壤CO 2排放年总量土壤CO 2排放年总量的估算方法有两种. 一种是利用土壤CO 2排放季节变化的数据(图2)直接估算土壤CO 2排放的年总量; 另一种方法是利用土壤CO 2排放与0 cm 和5 cm 的相关关系式(图3)来计算土壤CO 2排放年总量. 由于我们在整个试验期间观测次数的限制(22次), 用第一种方法直接估算土壤CO 2排放的年总量会带来一定的误差, 因此采用第二种方法来估算土壤CO 2排放年总量比较合适. 根据土壤CO 2排放与0cm 和5cm 的相关关系式(图3), 采用逐日0cm 地温资料来估算土壤CO 2排放年总量, 逐日0cm 地温资料来自于离观测样点2 km 远的班戈县气象站. 图4为利用逐日0 cm 地温资料计算了1999年、2000年和2001年逐日的土壤CO 2排放总量, 并与实测资料进行了比较.图2 高寒草原生态系统CO 2排放的季节变化增刊Ⅱ张宪洲等: 青藏高原高寒草原生态系统土壤CO 2排放及其碳平衡197图3 土壤CO 2排放与0 cm 和5 cm 地温的关系图4 1999~2001年高寒草原生态系统土壤CO 2排放年变化为了消除由于逐年气候变动造成土壤CO 2排放年际间变化的影响, 我们统计得到了1981~2000年20年平均逐日0 cm 的地温资料, 并以此计算了土壤CO 2排放的逐日的日总量(图5)和年总量, 用以代表在平均气候状况下的土壤CO 2排放, 计算得到的土壤CO 2排放年日平均值和年总量分别为21.39 mgCO 2·m −2·h −1和187.46 gCO 2·m −2·a −1.2.4 高寒草原生态系统的碳平衡净生态系统生产力是表示生态系统碳平衡的指标, 是生态系统净初级生产力与土壤异养呼吸的差值, 净生态系统生产力为负值表示生态系统为碳源, 若为正值, 则表明生态系统是碳汇.草原生态系统的净初级生态系统生产力由一年中生长季最大生物量与非生长季最小生物量的差值198中国科学 D 辑 地球科学第34卷表1 高寒草原净初级生产力的确定植物量/g ·m −2时间 项目 A B C平均2000-01-7地上枯萎物 73.36 81.72 69.80 74.96 根系生物量 793.28 837.72 749.00 793.32 2000-08-27地上生物量 118.68 86.96 100.12 101.94 当年凋落物 11.52 7.76 9.24 9.48根系生物量969.56 851.48 901.64 907.56NPP = 101.94 + 9.48 + (907.56 - 793.32) = 225.66 g·m −2图5 平均气候状况下的高寒草原生态系统土壤CO 2排放的年变化来确定. 以2000年为例, 在2000年1月7日草地休眠期和2000年8月27日草地生物量最大时期分别测定地上、地下部分和当年凋落物的量, 计算出高寒草原生态系统年净初级生产力为干物质225.66 g ·m −2·a −1(表1). 根据班戈样点的实际测定, 高寒草地植物地上地下部分混合样含碳量为干物重的43%, 由此可以推算班戈高寒草原生态系统的净初级生产力为97.03 gC ·m −2·a −1.土壤呼吸包括根系呼吸和土壤微生物异氧呼吸, 异氧呼吸占整个土壤呼吸的45%~48%[20~22]. 以2000年为例, 由逐日的土壤CO 2排放得到2000年高寒草原土壤呼吸年总量为211.16 gCO 2·m −2·a −1, 按异氧呼吸占整个土壤呼吸的45%来计算, 可以推算出班戈高寒草原生态系统的异氧呼吸为25.91 gC ·m −2·a −1. 联系到上述得到的2000年班戈高寒草原生态系统的净初级生产力为97.03 gC ·m −2·a −1, 由此可以计算得到2000年班戈高寒草原生态系统的碳平衡即净生态系统生产力为71.12 gC ·m −2·a −1, 表明班戈高寒草原生态系统是碳汇.3 结论(1) 高寒草原土壤CO 2排放的日变化呈现单峰曲线, CO 2排放最高点出现在当地时间的14︰00左右, 最低点出现在当地时间的凌晨5︰00左右, 在夏季这种特征尤其明显; 土壤CO 2排放与0 cm 地温和5 cm地温关系紧密.(2) 高寒草原CO 2排放的日总量季节变化呈单峰曲线的特征, 最小值出现在冬季12~1月, 冬季最小的土壤CO 2排放仅有0.096g CO 2·m −2·d −1; 最大值出现在夏季6~7月, 可达1.44g CO 2·m −2·d −1.(3) 土壤温度是决定土壤CO 2排放大小的主导因子. 土壤CO 2排放与0 cm 地温和5 cm 地温有着良好的指数关系, 但0 cm 地温与土壤CO 2排放的关系比5 cm 地温的关系更为显著.(4) 根据1981~2000年20年平均的逐日0cm 地温资料, 计算了土壤CO 2排放的逐日的日总量和年总量, 用以代表在平均气候状况下的班戈高寒草原土壤CO 2排放, 计算得到的土壤CO 2排放年日平均值和年总量分别为21.39 mgCO 2·m −2·h −1和187.46 gCO 2·m −2·a −1.(5) 根据2000年的数据计算, 班戈高寒草原生态系统的碳平衡即净生态系统生产力为71.12 gC ·m −2·a −1, 表明班戈高寒草原生态系统是碳汇.增刊Ⅱ张宪洲等: 青藏高原高寒草原生态系统土壤CO2排放及其碳平衡199参考文献1 Saussure Th D E. 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青海超净区高寒草甸土壤有机碳及养分分布特征王金贵;李希来;李宗仁;刘育红;盛海彦【摘要】青海省河南蒙古族自治县被联合国科教文组织誉为亚洲四大超净区之一,该区域土壤中的氮磷钾等养分除了来自大气沉降外,只有输出没有人为输入,这一生产管理方式是否会影响该地区草原生产的可持续性,目前鲜见报道.文章分析了青海省河南县高寒草甸土壤有机碳、全氮、全磷和全钾及速效养分含量的变化特征,以确定该区域土壤供肥能力.研究结果表明,河南县高寒草甸土壤中灌丛型草甸土壤有机碳含量最高,为79.07 g·kg-1,禾草型草甸最低,为57.89 g·kg-1;灌丛型草甸、杂类草型草甸和沼泽型草甸之间土壤有机碳差异不显著,与矮嵩草型草甸和禾草型草甸差异显著.土壤全氮含量同样为灌丛型草甸最高,为7.14 g·kg-1,禾草型草甸最低,为5.52 g·kg-1,但5种类型草甸土壤全氮含量均差异不显著.土壤全磷含量以杂类草型草甸最大,为2.0 g·kg-1;全钾含量以矮嵩草型草甸最大,为25.21 g·kg-1;而土壤全磷和全钾含量均以沼泽型草甸最小,分别为1.93 g·kg-1和21.10 g·kg-1,但5种类型草甸土壤的全磷和全钾含量均不显著.灌丛型草甸土壤碱解氮含量最高,为438.72 mg·kg-1;禾草型草甸最小,为391.10 mg·kg-1.灌丛型草甸和杂类草型草甸土壤碱解氮含量差异不显著,与沼泽型草甸、矮嵩草型草甸和禾草型草甸差异显著.沼泽型草甸土壤速效磷含量最大,为13.79 mg·kg-1,矮嵩草型草甸最小,为10.32 mg·kg-1;5种类型草甸土壤速效磷含量差异不显著.杂类草型草甸中土壤速效钾含量最高,为350.94 mg·kg-1,沼泽型草甸最小,为246.25 mg·kg-1;矮嵩草型草甸、禾草型草甸和杂类草型草甸土壤速效钾含量差异不显著,与灌丛型草甸和沼泽型草甸差异显著.土壤有机碳与全氮和碱解氮均呈极显著正相关.5种类型草甸土壤供氮、供钾潜力均极高,且速效钾含量已达到富钾水平,但供磷潜力较低.%Henan Mongolian Autonomous County of Qinghai Province has been recognizedas one of the four most super clean areas in Asia by the United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO). There is no artificial input of nitrogen, phosphorus, potassium and other nutrients into the soil, except from atmospheric precipitation. Whether this mode of animal husbandry management will affect the sustainability of grassland production in this area remains unknown. This study aims to analyze the distribution characteristics of soil organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, total potassium and available nutrients in five different meadow soils. The results showed that in the shrubby meadow soil the organic carbon content was the highest at 79.07 g·kg-1; but the lowest in the dogstail meadow soil (57.89 g·kg-1). There was no significant difference among shrub meadow, forbs meadow and swamp meadow,except kobresia humilis meadow and forbs meadow.Similarly,the shrub meadow soil had the highest total nitrogen content of 7.14 g·kg-1, and the forbs meadow soil had the lowest (5.52 g·kg-1). However, there was no significant difference in total nitrogen content among the five meadow soils. The maximum content of total P in forbs meadow soil was only 2.0 g·kg-1, and the maximum content of total potassium in the koberesia humilis meadow soil was much higher at 25.21g·kg-1; total phosphorus and total potassium content was the lowest in the swampy meadow soil at 1.93 g·kg-1and 21.10 g·kg-1, respectively, but the contents of total phosphorus and total potassium in the five meadow soils were not significant. Soil nitrogen content was the highest (about 438.72 mg·kg-1) in shrubby meadow and the lowest in dogstail meadow (391.10 mg·kg-1).The soil nitrogen content in shrubs and forbs meadow had no significant difference between them, but differed significantly among swampy meadow, kobresia humilis meadow and dogstail meadow. The available phosphorus content was the highest (13.79 g·kg-1) in the shrubby meadow soil and the lowest (10.32 g·kg-1) in the dogstail meadow soil without significant difference amongthe five meadow soils. The forbs meadow soil had the highest available potassium content (350.94 g·kg-1), and the swampy meadow soil had the lowest (246.25 g·kg-1). No significant difference existed among kobresia humilis meadow, dogstail meadow and forbs meadow except shrubby meadow and swampy meadow. Soil organic carbon was significantly correlated with soil total nitrogen and available nitrogen in the investigated grassland. The supplying potential of soil nitrogen and potassium in the five types of grassland was rather high, and the available potassium content had reached the rich potassium level, even though the supplying potential of phosphorus was lower.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2018(027)002【总页数】7页(P232-238)【关键词】超净区;高寒草甸;土壤;有机碳;速效养分;分布特征【作者】王金贵;李希来;李宗仁;刘育红;盛海彦【作者单位】青海大学农牧学院,青海西宁 810016;省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁 810016;青海大学农牧学院,青海西宁 810016;省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁 810016;青海大学农牧学院,青海西宁 810016;青海大学农牧学院,青海西宁 810016;青海大学农牧学院,青海西宁 810016【正文语种】中文【中图分类】S812.2;S158.3;X144土壤碳库是陆地生态系统中贮量最大的碳库（Smith，2010），据研究报道，全球土壤中的总碳量约为14×1017～15×1017 g，这一贮量是陆地生物总碳量（5.6×1017 g）的 2.5～3倍（刘淑丽等，2016）。

青藏高原东缘高寒天然草地牧草氮磷养分和生长状况的高光谱遥感研究青藏高原东缘高寒天然草地是中国特有的生态系统类型之一，其牧草是支撑青藏高原畜牧业发展的重要资源。

然而，由于高寒环境条件的限制和自然因素的影响，牧草的营养状况和生长状况容易受到影响。

因此，了解高寒天然草地牧草的养分状况和生长状态对于科学合理地利用该地区的牧草资源具有重要意义。

在过去的研究中，遥感技术的应用已经在地表覆盖类型的分类、植被指数的估算等方面取得了显著的进展。

然而，对于高寒天然草地的遥感研究相对较少。

因此，本研究旨在利用高光谱遥感数据探索青藏高原东缘高寒天然草地牧草的氮磷养分状况和生长状况。

本研究选取了青藏高原东缘某地区的4个 typyical 地方作为研究区域，获取了该区域的高光谱遥感数据。

首先，我们利用遥感数据进行了植被指数的计算，包括归一化植被指数（NDVI）、可见光波段反射率等。

然后，通过与已有的地面观测资料进行对比，验证了遥感计算的准确性。

接着，我们对牧草的氮磷养分状况进行了估算。

通过建立牧草氮磷养分与遥感指数之间的回归关系，我们可以利用遥感数据准确地估计牧草的氮磷养分。

最后，我们利用遥感数据对牧草的生长状况进行了研究。

研究结果表明，利用高光谱遥感数据可以准确地估计高寒天然草地牧草的氮磷养分状况。

牧草的氮磷养分与遥感指数之间存在显著的线性回归关系，这为利用遥感数据进行高寒天然草地氮磷养分估算提供了依据。

此外，遥感数据也可以有效地反映高寒天然草地牧草的生长状况。

通过遥感数据的分析，我们可以得到牧草的生长速率、生长期等信息，这对于合理管理高寒天然草地具有重要意义。

本研究的结果为青藏高原东缘高寒天然草地的管理和保护提供了科学依据。

通过利用遥感技术进行牧草养分和生长状况的监测，我们可以及时了解到牧草资源的变化情况，并采取相应的保护措施。

此外，在畜牧业管理中，我们也可以根据遥感数据对牧草资源进行科学评估，合理规划畜牧业发展策略。

土 壤(Soils), 2009, 41 (4): 512~519青藏高原生态系统土壤有机碳研究进展①李 娜1,2， 王根绪1*， 高永恒1， 籍长志3（1 中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 610041；2 中国科学院研究生院，北京 100049；3 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头 014010）摘要：作为“世界第三极”的青藏高原，高寒生态系统是青藏高原主要的生态系统之一。

它本身是一个复杂而又特殊的系统，因其独特的自然地理环境而形成的高寒土壤更有其独特的性质。

本文首先综述了青藏高原高寒生态系统的土壤有机碳储量、估算方法的研究进展及造成估算结果差异的原因，随后对高寒土壤有机碳排放的观测试验进行了综述，探讨了气候变化对高寒生态系统土壤有机碳源汇效应的影响。

目前，全球变暖的趋势正在加剧，40 年来，青藏高原气温平均上升了约0.3 ~ 0.4℃，冻土面积正广泛退缩，这直接导致青藏高原高寒生态系统发生了以植被覆盖度减少、高寒草原草甸面积萎缩等为主要形式的显著退化，植被生产力和土壤有机碳输入量都减少，而温度升高加快了土壤有机碳分解速率，从而影响到高寒生态系统的碳循环和碳储量。

青藏高原土壤有机碳的源汇效应问题已成为研究的热点，但是到目前为止，温度升高到底如何影响土壤有机碳的动态变化没有明确的定论，为此，我们必须从长期的观测试验来说明气候变化对土壤碳库的源汇效应。

关键词：青藏高原；高寒生态系统；土壤有机碳；CO2排放；气候变化中图分类号： P934；P935.2；Q93-31陆地生态系统是全球碳（C）储存的主要场所，在全球的C收支平衡中占有重要的地位。

作为陆地生态系统的核心，土壤是连接地球上其他各大圈层的纽带。

土壤中的C含量是陆地上C的主要存在形式。

据估计[1-4]，全球约1400 ~ 1500 Gt的C是以有机质形式储存于土壤中的，是陆地植被C库（500 ~ 600 Gt）的2 ~ 3倍，是全球大气C库（750 Gt）的2倍，土壤贡献于大气CO2的年通量是燃烧化石燃料贡献量的10倍[4]。

青海省草地生态系统碳储量及其分布特征张琛悦;赵霞;辛玉春;唐文家;王蕾【期刊名称】《北京师范大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(58)2【摘要】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0.009 7 Pg,平均碳面密度为0.03 kg·m^(-2);地下植被碳储量为0.096 7 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(57.37kg·m^(-2)),温性草原类的最低(14.04kg·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)).【总页数】7页(P286-292)【作者】张琛悦;赵霞;辛玉春;唐文家;王蕾【作者单位】青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海师范大学自然资源与环境建模室;青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院-高原土壤信息科学研究团队;青海省草原总站;青海省生态环境监测中心【正文语种】中文【中图分类】S812【相关文献】1.草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征2.山西典型天然草地碳分布特征及碳储量估算3.青海省高寒草地土壤无机碳储量空间分异特征4.青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应青藏高原是我国重要的生态屏障和水源地，具有丰富的高寒沼泽草甸生态系统。

然而，近年来气候变暖和人类活动的影响导致该地区生态环境发生了变化。

了解青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应，对于维护该地区生态平衡具有重要意义。

首先，我国青藏高原地处高寒地区，气候寒冷，年均气温低，土壤温度也较低。

青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性对温度的敏感性较高。

研究表明，增温对土壤酶活性有着显著影响。

在一定范围内，温度升高可促进土壤酶活性的增加，但超过一定温度后，酶活性可能减弱或丧失。

因此，了解土壤酶活性与温度的响应规律，可以为青藏高原沼泽草甸生态系统的管理和保护提供科学依据。

其次，青藏高原高寒沼泽草甸土壤中的有机碳是维持该生态系统稳定性的重要因素之一。

土壤有机碳含量是衡量土壤肥力和生态功能的重要指标之一。

施氮可促进青藏高原高寒沼泽草甸土壤有机碳的积累。

实验证明，适量的氮肥施用对土壤有机碳的增加有积极效应，但过量施氮可能导致有机碳的损失，甚至对生态系统造成不利影响。

因此，合理施氮和提高土壤有机碳含量是青藏高原高寒沼泽草甸生态系统管理的重要考虑因素。

最后，青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征受多种因素共同影响。

除了温度和氮素施用外，土壤酶活性和有机碳分布还受土壤pH值、水分状况、植物根系等因素的调控。

因此，在研究青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应时，需综合考虑多种因素的综合影响。

总之，了解青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应对于保护该地区生态环境具有重要意义。

进一步研究青藏高原高寒沼泽草甸生态系统的响应机制和调控措施，有助于优化生态系统管理，提高土壤肥力，促进生态系统的可持续发展综上所述，青藏高原高寒沼泽草甸生态系统的管理和保护需要考虑到响应规律、土壤有机碳含量和土壤酶活性与有机碳分布特征等因素。

青藏高原三江源高寒草地生态系统土壤侵蚀研究青藏高原位于亚洲的西南地区，被誉为“世界屋脊”。

在这片广袤的高原上，分布着许多独特的生态系统，其中包括三江源高寒草地生态系统。

这一生态系统被誉为中国的“水源之源”，是三条重要河流——长江、黄河和澜沧江的发源地。

然而，近年来，由于气候变化和人类活动的影响，青藏高原的生态系统面临了严重的土壤侵蚀问题，这对这一生态系统的可持续发展构成了巨大威胁。

青藏高原的高寒草地生态系统位于海拔3500米以上的高寒地区，特点是气温低、气压低、气候干燥。

土壤侵蚀是指土壤中的有机质和养分被雨水或地表流水冲刷而流失的过程。

这一过程会导致土壤肥力下降，植被减少，甚至引发水土流失等现象。

土壤侵蚀不仅对生态系统的物质循环和生物多样性造成负面影响，也有可能引发生态系统的退化和崩溃。

因此，研究青藏高原三江源高寒草地生态系统土壤侵蚀问题具有重要意义。

研究发现，青藏高原三江源高寒草地的土壤侵蚀主要有两个原因：一是气候变化导致的降水和气温的变化，二是人类活动导致的土地利用变化。

气候变化导致降水和气温变化对高寒草地的土壤水分和温度有直接影响。

气候变暖导致西藏地区的降水量减少，而降水的分布不均也进一步加剧了土壤侵蚀的问题。

另一方面，人类活动对土地利用的改变也加速了土壤侵蚀的过程。

过度放牧、滥伐森林、开垦草地等人类活动都会破坏高寒草地的植被覆盖，使土壤暴露在风雨的侵蚀下。

为了解决青藏高原三江源高寒草地土壤侵蚀问题，需要采取一系列措施。

首先，加强生态环境保护工作，保护和恢复植被覆盖是减缓土壤侵蚀的有效手段。

控制过度放牧和滥伐森林，限制人类活动对生态系统的破坏。

其次，加强水土保持工作，建设护坡和护坡林带，在山坡地种植草本植物，以减少雨水和地表流水的冲击力。

此外，加强科学研究，探索适应高寒草地特点的土壤保护措施和方法，提高土壤持水能力，减少土壤侵蚀的发生。

最后，加强宣传教育，提高社会各界对土壤侵蚀问题的认识和重视程度，培养公众的环保意识和行动。

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。

青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究青藏高原是世界上最大的高原，其高海拔、低氧、极端气候、特殊地形和极度脆弱的生态环境对于碳循环和气候适应具有显著的影响。

高寒草地生态系统是青藏高原最广泛的植被类型之一，其在青藏高原碳循环和气候变化适应中具有重要的作用。

本文将介绍青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究。

一、青藏高原高寒草地生态系统碳循环高寒草地是高原生态系统中最重要的植被类型之一，其占据着青藏高原大多数的面积。

其主要生产者是草本植物，其生长期集中在短暂而充满挑战的夏季。

草地生态系统的碳循环是复杂的，其涉及到生产者（草本植物）的光合作用、二氧化碳的吸收，以及有机物的库存和分配等过程。

高寒草地生态系统中，主要碳捕捉途径为光合作用。

在光合作用过程中，草本植物吸收来自日照和二氧化碳的能量，并将其转化为有机化合物。

而生态系统的净碳收支受到日照和温度的影响。

在晴天下，青藏高原的太阳辐射强烈，草地生态系统发生作用，净碳收益最高。

但是在阴天和夜晚，生产者的呼吸作用却会释放CO2，因此整个生态系统的净碳收益减少。

高寒草地生态系统中，净生产力（NPP）是评估其碳循环的重要指标。

NPP不仅与草本植物的光合作用效率有关，还与温度、降水与土壤养分等条件有关。

在青藏高原的高寒草地生态系统中，夏季的温度和降水量是极其不均匀的，夏季的NPP主要由土壤水分和温度等因素控制。

青藏高原高寒草地生态系统碳循环是复杂的，它受到多种生态因素的影响，如生产力、压力、适应性、土壤水分、土壤温度和微生物等，这些因素不能单独评估生态系统的碳循环。

二、青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究方法对青藏高原高寒草地生态系统碳循环的研究需要使用多种方法。

下面简要介绍一些常用的方法。

1. 重碳同位素标记重碳同位素是功能物质和生态物质之间的重要联系者，在生物地球化学循环中担任者重要的角色，主要包括动植物、微生物和土壤等。

重碳同位素标记技术，可以追踪到生态系统的碳汇和碳源，以及生态系统中碳循环的来源和去向。

青藏高原东缘高寒草甸微量元素动态青藏高原东缘高寒草甸微量元素动态青藏高原是世界上海拔最高、高寒生态系统最为典型的地区之一，其东缘高寒草甸生态系统的微量元素动态对于生物多样性和生态系统健康具有重要影响。

本文将探讨青藏高原东缘高寒草甸中微量元素的来源、循环途径以及其对生态系统的影响。

一、青藏高原东缘高寒草甸的特点青藏高原东缘高寒草甸位于青藏高原东南部，海拔在4000-5800米之间。

其气候特点是寒冷干燥，冬季长、夏季短，日照充足。

土壤贫瘠，气候条件苛刻，仅适宜寒生植物的生长。

由于缺乏充足的水分和养分，东缘高寒草甸生态系统的生物多样性相对较低，植被主要由零星的高寒草本植物组成。

二、微量元素的来源和循环途径微量元素是指地壳、农田土壤中含量较低的元素，但对生物体的生理功能和生命活动起到至关重要的作用。

青藏高原东缘高寒草甸的微量元素主要来源于大气降水和土壤。

1. 大气沉降：青藏高原东缘地区的大气中含有各种微量元素，随着降水沉降到地表，进入土壤中。

这是微量元素进入生态系统的主要途径之一。

2. 土壤：由于土壤贫瘠，微量元素的含量通常较低。

然而，由于东缘高寒草甸的长期冻融作用，土壤中的微量元素会不断地释放和吸附，形成一个动态的循环过程。

此外，植物的根系也会吸收土壤中的微量元素，并通过生物量不断将其积累和释放。

三、微量元素的生物效应微量元素在青藏高原东缘高寒草甸中对生态系统的生物效应主要体现在以下几个方面：1. 植物生长和养分吸收：微量元素是植物体内重要的营养物质，对植物的生长和发育具有重要影响。

例如，铁元素是合成叶绿素和维持光合作用的关键成分，锌元素是调节植物生长和发育的重要因子。

缺乏某些微量元素会导致植物生长受限。

2. 土壤肥力和有机物分解：微量元素参与土壤有机物的分解和转化过程，影响土壤肥力和养分循环。

例如，微量元素锰和铜在土壤中参与土壤有机物的分解和微生物的代谢过程，对土壤肥力具有重要影响。

3. 动物健康和生物多样性：微量元素是动物体内一些重要酶的组成部分，参与调节生物体的代谢和免疫功能。

三江源区不同海拔高寒草原土壤养分及化学计量特征姜哲浩;周泽;陈建忠;张德罡;陈建纲;柳小妮【摘要】为探究海拔变化对高寒草原土壤养分及化学计量特征的影响,本试验在青海省南部三江源区选取了5个海拔梯度(2 512,3 005,3 490,3 977和4 493 m)的高寒草原样地,对各样地地上生物量、植物群落特征及不同土层土壤理化性质进行分析.结果表明:在该研究区随着海拔的升高,植物Shannon指数增加,土壤容重先上升后下降;土壤中碳、氮、磷含量变化范围分别是:11.33～71.66 g· kg-1,0.71～4.47 g·kg-1,0.30～1.05 g·kg-1;土壤的碳、氮含量先增后降,磷呈上升趋势;土壤中C/N,C/P,N/P范围分别为13.65～21.35,39.37～90.58,2.88～4.24,均随海拔的增加先升后降,在海拔3 490 m处达到最高.相关性和主成分分析表明,海拔与土壤中氮和磷含量呈现极显著正相关(P＜0.01),和N/P呈现极显著负相关(P＜0.01).研究区高寒草原植物生产力主要受氮素的影响.【期刊名称】《草地学报》【年(卷),期】2019(027)004【总页数】8页(P1029-1036)【关键词】三江源区;高寒草原;海拔;土壤养分;化学计量特征【作者】姜哲浩;周泽;陈建忠;张德罡;陈建纲;柳小妮【作者单位】甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070;甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070;甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070;甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070;甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070;甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】S151土壤是影响植物群落物种组成和群落动态的重要因子，土壤养分往往制约着生态系统的演替过程和对环境变化的响应方式[1]。

青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的研究的开题报告一、研究背景青藏高原是亚洲最大的高原，也是中国西部地区的重要自然景观。

高原东北缘地区是青藏高原上最寒冷、最干旱的区域之一，同时也是中国内陆干旱区的典型地区，其冻土、高寒草甸等特有的生态环境和资源对于该地区的可持续发展具有重要的意义。

土壤养分和微生物量是环境生物学中的两个重要指标，对于评价该地区土壤质量、植被生态系统的健康状况具有至关重要的作用。

因此，对青藏高原东北缘高寒草甸的土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的研究对于该地区的生态环境建设和资源管理具有重要的意义。

二、研究目的1.探究青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分的分布特征及其与土地利用类型的关系；2.分析微生物量碳氮在不同类型土壤中的分布和差异性；3.研究不同土地利用方式对土壤氮矿化潜力的影响。

三、研究内容1.采集青藏高原东北缘高寒草甸不同类型土壤样品，分析其土壤pH、全氮、全磷、全钾、速效钾等养分含量；2.测定土壤微生物量碳氮含量，通过对微生物数量的统计来解析不同类型土壤与土地利用方式对微生物量碳氮含量的影响；3.通过温室试验研究不同土地利用方式对土壤氮矿化潜力的影响，并进行数据分析和统计。

四、研究方法1.采样与分析技术：采用系统采样法采集青藏高原东北缘高寒草甸不同类型土壤样品，并采用常规化学分析法分析土壤养分含量；2.微生物量的测定：采用涂片法测定土壤微生物量碳氮含量；3.温室试验：选择代表性的土壤样品进行定期培养，测定土壤氮矿化量。

五、预期成果本研究将探究青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的分布特征，为该地区的生态环境建设和资源管理提供科学依据和技术支持。

同时，本研究也为青藏高原高寒生态系统的研究和规划提供新的数据和参考思路。

青藏高原高寒草地土壤碳-氮-磷空间分布格局研究青藏高原高寒草地土壤碳-氮-磷空间分布格局研究引言：青藏高原作为世界上最大的高原，其高寒草地广布。

该地区的土壤碳、氮、磷元素对生态系统的功能和稳定性具有重要影响。

了解青藏高原高寒草地土壤碳、氮、磷元素的空间分布格局，对于揭示该地区生态系统功能和稳定性的机制具有重要意义。

方法：本研究选取了青藏高原不同地点的典型高寒草地，通过野外调查和室内实验的方法，获得了该地区土壤碳、氮、磷含量的数据集。

通过空间插值和统计分析方法，对这些数据进行了空间分布格局的研究。

结果：研究发现，青藏高原高寒草地土壤碳、氮、磷的含量存在明显的空间差异。

其中，土壤碳、氮含量在高海拔地区较高，而低海拔地区较低。

磷元素则呈现出由高海拔地区向低海拔地区逐渐减少的趋势。

同时，土壤碳、氮、磷的含量在不同土地利用类型之间也存在差异。

河谷草地和高寒湿地的土壤碳、氮含量较高，而山坡草地和高寒荒漠的土壤磷含量较高。

讨论：青藏高原高寒草地土壤碳、氮、磷元素的空间分布格局与该地区的气候和土地利用形态密切相关。

在高海拔地区，因为气温较低和降水较少，土壤碳、氮元素含量较高。

而在低海拔地区，逐渐丰富的降水和气温条件，使得土壤碳、氮含量逐渐减少。

磷元素的空间分布呈现由高海拔向低海拔逐渐减少的趋势，可能是因为磷元素在土壤中的迁移和转化难度较大。

不同土地利用类型的土壤碳、氮、磷含量差异，可能是由于不同土地利用方式导致的有控释作用的差异。

结论：青藏高原高寒草地土壤碳、氮、磷元素的空间分布格局受气候和土地利用的影响，并呈现出明显的差异。

本研究的结果对于青藏高原高寒草地生态系统的保护和管理具有重要意义。

进一步的研究工作应加强对土壤碳、氮、磷元素的迁移和转化机制的探索，以提高土地利用的效益和生态系统的稳定性综合分析青藏高原高寒草地土壤碳、氮、磷元素的空间分布格局，我们可以得出以下结论。

首先，土壤碳、氮、磷元素的含量在高海拔地区较高，而低海拔地区较低。

西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素作者：王建林，钟志明，王忠红，张宪洲，沈振西，胡兴祥，等来源：《农学学报》 2014年第2期王建林1，钟志明2，王忠红1，张宪洲2，沈振西2，胡兴祥1，大次卓嘎1（1西藏农牧学院植物科学学院，西藏林芝860000；2中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101）摘要：为了揭示西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素，以西藏高原高寒草原生态系统为对象，采用野外调查与室内分析相结合的方法，对高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素进行研究。

结果表明：西藏高原高寒草原19 个草地型植物叶片碳磷比的平均值为204.53，变异系数为35.72%，植物根系碳磷比的平均值为226.29，变异系数为27.93%，总体呈现出东西部低、中间高的态势和斑块状交错分布的格局。

影响植物叶片碳磷比的关键环境因子是年均气温、最冷月均气温、≥10℃积温、6—9 月降水率、0~10 cm土壤容重、10~20 cm土壤含水量、土壤速效钾、水溶性碳、全氮、全磷和全钾含量；而影响根系碳磷比的关键环境因子则是最冷月均气温、≥10℃积温、年均降水量、地上生物量、土壤pH、有机质、全钾、全磷和总碳水化合物含量。

关键词：西藏高原；高寒草原；植被碳磷比；分布特征；影响因素中图分类号：Q142 文献标志码：A 论文编号：2013-0608Distribution Characteristics and Influence Factors of Alpine Steppe Ecosystem VegetationC/P in Tibetan PlateauWang Jianlin1, Zhong Zhiming2, Wang Zhonghong1, Zhang Xianzhou2,Shen Zhenxi2,Hu Xingxiang1, Dacizhuoga1(1College of Plant Science, Tibet Institute of Agriculture and Animal Husbandry, Linzhi 860000, Tibet, China;2Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)Abstract: In order to reveal the distribution characteristics and influence factors of alpine steppe ecosystemvegetation C/P in Tibetan Plateau, taking alpine steppe ecosystem in Tibetan Plateau as the abject, thevegetation C/P distribution characteristics and its influence factors were researched, based on the methods offield investigation combining with laboratory analysis. The results showed that: the average leaf N/P of 19grassland type plants of alpine steppe in Tibetan Plateau was 204.53, the coefficient of variation (CV) was35.72%. And the average root system C/P was 226.29, the CV was 27.93%. N/P appeared lower in east andwest and higher in the middle part of Tibetan Plateau as a macrocosm tendency with distributioncharacteristics of staggered pattern. The key environmental influence factors of plant leaves C/P were: averageannual temperature, average temperature in the coldest month, precipitation during the period from June toSeptember, soil bulk density of depths from 0 cm to 10 cm, soil water content of depths from 10 cm to 20cm,soil content of available K and water-soluble carbon and total nitrogen andtotal N, P and K. And the keyenvironmental influence factors of plant roots C/Pwere average temperature in the coldest month, ≥10℃accumulated temperature, average annual precipitation, aboveground biomass production, soil pH, soil organicmatter and soil content of total K, P and carbohydrate.Key words: Tibetan Plateau; Alpine Steppe; Vegetation C/P; Distribution Characteristics; Influence Factors0 引言生态系统碳、磷等元素的循环是全球变化研究的热点之一，而且碳与磷等元素的循环过程是相互耦合的[1-3]。

青藏高原高寒草地不同植物功能群与土壤碳同位素特征及影响因素王业迪;王迎新;陈哲;田琳琳;孙建【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2024(44)11【摘要】青藏高原海拔高、面积广,是全球范围内最典型的高寒地区之一,探究青藏高原高寒草地植物和土壤碳稳定同位素组成(δ^(13)C)特征及其控制要素,对深刻理解高寒生态系统碳循环过程具有重要意义。

研究采集并测定了青藏高原不同区域135个草地样点中的植物和土壤碳稳定同位素自然丰度,探讨了不同植物功能群和表层(0—10 cm)土壤δ^(13)C特征及其与气候、土壤因素的关系。

结果表明:(1)杂类草δ^(13)C显著低于禾本科、莎草科和豆科植物δ^(13)C(P<0.05)。

表层土壤δ^(13)C与禾本科、莎草科、豆科植物δ^(13)C呈显著正相关(P<0.05),与杂类草δ^(13)C无显著相关关系,且表层土壤δ^(13)C对三种植物功能群δ^(13)C的敏感性为禾本科>豆科>莎草科。

(2)在影响禾本科、莎草科、豆科植物和表层土壤δ^(13)C的环境因子中,气候因子的相对贡献率均大于土壤因子,气候因子中太阳辐射相对贡献率最大,杂类草δ^(13)C与气候和土壤因子均不存在显著相关关系。

研究表明,太阳辐射是决定高寒草地生态系统植物和表层土壤δ^(13)C的主要因子。

研究可为青藏高原高寒草地植物和土壤δ^(13)C特征与有机碳动态循环提供数据支撑和理论参考。

【总页数】11页(P4865-4875)【作者】王业迪;王迎新;陈哲;田琳琳;孙建【作者单位】浙江农林大学林业与生物技术学院;中国科学院青藏高原研究所;青海师范大学【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.青藏高原退化高寒草地土壤氮矿化特征以及影响因素研究2.高寒草地土壤有机碳含量同植物功能群数量特征关联度或然性初探3.青藏高原高寒草地小流域水体碳氮输出特征及其影响因素4.不同强度牦牛放牧对青藏高原高寒草地土壤和植物生物量的影响5.土壤水分影响青藏高原东部高寒草地植物群落特征及生态系统多功能性因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高寒草原生态系统表层土壤活性有机碳分布特征及其影响因素——以贡嘎南山-拉轨岗日山为例王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(29)7【摘要】对贡嘎南山-拉轨岗日山南坡高寒草原生态系统表层(0～20cm)土壤活性有机碳分布特征研究表明:表层(0～20 cm)土壤活性有机碳平均为(2.4986±0.7864) g/kg,占表层土壤有机碳的(12.7926±21.00)%.在海拔4424～4804m范围内,随着海拔升高,表层(0～20cm)土壤活性有机碳含量表现出先减少后增加的分布特征,有机碳活度也表现出先减少后增加的分布特征.影响表层土壤活性有机碳含量最关键的环境因子是地上生物量、0～10cm地下生物量、30～40cm地下生物量、20～30cm土壤含水量、0～20cm土壤容重、20～40cm土壤容重和土壤全N量;影响表层土壤有机碳活度最关键的环境因子则是植被盖度、20～30cm地下生物量、0～10cm土壤含水量、10～20cm土壤含水量、20～30cm土壤含水量、土壤有机质、土壤速效K和土壤全N量.%The distribution characteristics of the topsoil (0-20cm) labile organic carbon of alpine grassland ecosystem at the south slope of Gongga south mountain-Laguigangri mountain were studied. The results showed that, the average content of the topsoil (0-20cm) labile organic carbon was (2.4986±0.7864) g/kg, accounting for (12.7926±21.00)% of the topsoil organic carbon in alpine grassland ecosystem at the south slope of Gongga south mountain-Laguigangri mountain. With increasing altitude, the distribution characteristics of thetopsoil (0-20cm) labile organic carbon and organic carbon lability were decrease→increase within the altitude range of 4424-4804m. The key environmental factors influencing the content of topsoil labile organic carbon were overground biomass, biomass of underground 0-10cm and 30-40cm, moisture of underground 20-30cm, soil bulk density of underground 0-20cm and 20-40cm, and soil total Nitrogen content. However, the key environmental factors for the topsoil (0-20cm) organic carbon lability were vegetation coverage, 20-30cm belowground biomass, 0-10cm,10-20cm and 20-30cm underground soil moisture, soil organic matter, soil labile Potassium and soil total Nitrogen content.【总页数】8页(P3501-3508)【作者】王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明【作者单位】西藏农牧学院植物科学技术系,林芝,860000;中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101;西藏农牧学院植物科学技术系,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术系,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术系,林芝,860000;中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101;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】P951.144【相关文献】1.西藏高寒草原生态系统表层土壤活性有机碳梯度分布及其与气候因子的关系 [J], 王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明2.西藏高原高寒草原生态系统植被碳磷比的分布特征及其影响因素 [J], 王建林;钟志明;王忠红;张宪洲;沈振西;胡兴祥;大次卓嘎3.念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层土壤活性有机碳的影响因素研究 [J], 王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明4.贡嘎南山-拉轨岗日山南坡高寒草原生态系统植被碳密度分布特征及其影响因素[J], 王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明5.念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及影响因素 [J], 王建林;欧阳华;王忠红;常天军;李鹏;沈振西;钟志明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

藏北高寒草地植被的碳密度与碳贮量常天军;王建林;李鹏;成海宏;方华丽【期刊名称】《生态科学》【年(卷),期】2007(26)5【摘要】采用实地调查与查阅文献相结合的方法估算藏北高寒草地植被碳密度和碳贮量.结果表明:1)藏北高寒草地总面积约39.059×106 hm2,植被地上平均碳密度12.158±4.7 g·m-2,植被地下平均碳密度84.458±20.38 g·m-2,植被地上部碳贮量5.171±0.95 Tg,植被地下部碳贮量25.223±2.96 Tg,植被总碳贮量为30.394±3.91 Tg:2)不同草地组间植被碳密度和碳贮量差异显著.其中不同草地组间植被碳密度以丛生禾草组碳密度值最低,地上和地下碳密度分别为6.134±1.51 g·m-2和26.04±5.8 g·m-2,具灌木的半灌木组碳密度最高,地上和地下碳密度分别为31±3.4 g·m-2和244.59±6.9 g·m-2;而不同草地组间,草地植被碳贮量以小莎草组最大,植被地上和地下碳贮量分别为2.24±0.32 Tg和9.52±0.89 Tg,半灌木组碳贮量最小,其地上和地下碳贮量分别为0.0124±0.002Tg和0.098 1±0.002Tg.3)藏北高寒草地分布各县(区)碳密度和碳贮量的分布也存在显著差异.从碳密度来看,革吉县、札达县、噶尔县和措勤县碳密度较高,植被平均碳密度分别相当于藏北平均植被碳密度的1.76,1.47,1.11和1.06倍,从碳贮量来看,碳贮量集中分布于双湖特别区、札达、尼玛、日土、革吉和改则6县(区),六县(区)草地植被碳贮量为25.2±2.31 Tg,占藏北总植被碳量的82.89%.【总页数】6页(P437-442)【作者】常天军;王建林;李鹏;成海宏;方华丽【作者单位】西藏农牧学院植物科学技术学院,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术学院,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术学院,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术学院,林芝,860000;西藏农牧学院植物科学技术学院,林芝,860000【正文语种】中文【中图分类】Q948.15【相关文献】1.浅谈藏北高寒退化草地植被恢复重建综合技术 [J], 刘海聪2.藏北高寒草地植被退化及其治理对策研究 [J], 谢文栋;边巴拉姆;次仁宗吉;才珍;旦久罗布;何世丞;严俊;次旦;张海鹏;高科;李艳容;拉巴扎西3.藏北鼠害隔离防治技术对高寒草地植被恢复的影响研究 [J], 谢文栋; 王有侠; 旦久罗布; 严俊; 何世丞; 次旦; 陈金林; 马登科; 张海鹏; 高科4.藏北鼠害隔离防治技术对高寒草地植被恢复的影响研究 [J], 谢文栋; 旦久罗布; 严俊; 何世丞; 次旦; 陈金林; 马登科; 张海鹏; 高科; 王有侠5.藏北高寒草地植被和土壤对不同放牧强度的响应 [J], 靳茗茗;徐增让;成升魁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。