三江源区高寒草甸退化草地土壤侵蚀模型与模拟研究
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三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析摘要:研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征。结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响。在0~30 cm 土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著。土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02~1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98%~70.75%、40.82%~60.29%;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0~10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05%、61.82%、66.55%;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地>轻度退化草地>中度退化草地>重度退化草地。关键词:三江源区;高寒草地;退化程度;土壤特征Characteristics of Soil on Different Degraded Grasslands on Alpine Meadow in Source Area of Lancang, Yellow and Yangtze RiverAbstract: Characteristics of soil in different degradation grassland on alpine meadow were analyzed based on different soil layers. The results showed that under the ecological conditions of source area of Lancang, Yellow and Yangtze river, Alpine meadow degradation had marked effects on soil physical and chemical characteristics. The soil bulk density, moisture content, total porosity in 0~30cm soil layer of the different degraded alpine meadow were significantly different. Soil bulk density increased with the aggravation of degraded alpine meadow and also increased with the increment of soil depth. The corresponding values ranged from 1.02 to 1.61 g/cm3. The soil moisture content and total porosity decreased with the aggravation of degraded alpine meadow, their range values were 13.98%~70.75%, 40.82%~60.29% respectively. Soil pH increased gradually with the expansion of degradation degree. Content of SOC(0~10 cm) was highest in undegraded alpine meadow, while 36.05%, 61.82% and 66.55% decreased in light, moderately and heavy degradation alpine meadow compared with undegraded alpine meadow respectively. The tendency of total N ,total P and total K contents in different degradation alpine pasture were undegraded meadow > light degraded meadow > moderately degraded meadow > heavy degraded meadow.Key words: source area of Lancang river, Yellow river and Yangtze river; alpine meadow;degraded degree;soil characteristics三江源区位于青海省南部(89°24′-102°15′E,31°32′-36°16′N),地处青藏高原腹地,平均海拔3 500~4 500 m,是青藏高原重要的组成部分[1],长江、黄河、澜沧江的发源地[2],也是世界上海拔最高、面积最大的湿地分布区和生态系统最敏感和脆弱的地区[3],青海省乃至全国重要的生态环境保护区。近年来,由于三江源区人口急剧增加、草场牲畜超载过牧、鼠害严重、土壤侵蚀及全球气候变化等人为和自然因素的共同影响,高寒草地严重退化,使得该地区生态环境日益恶化,生态系统极其脆弱,威胁着广大牧民群众的生存与发展,也威胁着三江中下游广大地区的生态安全。高寒草地退化主要表现为植物生产力及质量下降、土壤理化和生物性状恶化等诸多问题。由于高寒草地退化是植被-土壤系统的整体退化,因此,高寒草地土壤退化是草地退化的核心问题之一[4],伴随草地植被退化的土壤退化将导致土壤物理、化学性质发生相应的变化。目前,关于三江源区不同退化程度高寒草地的研究相对集中于高寒草地生态系统群落结构、物种等方面[5,6],对退化高寒草地土壤方面的研究,尤其是三江源区土壤理化性质方面的研究相对较少,因此,探讨三江源区独特气候、地理等自然背景下不同退化程度高寒草地土壤物理、化学性质的变化规律具有重要意义。通过研究不同退化程度高寒草地土壤理化性质的变化特征,以期揭示三江源区退化高寒草地土壤特征的演变过程、规律及对高寒草地退化的响应,为三江源区退化高寒草地生态环境治理、草地植被恢复与重建提供一定的科学依据。1 材料与方法1.1 研究区自然概况研究区位于青海省果洛州甘德县青珍乡,地理位置为34°08′N、100°12′E,平均海拔4 082 m,为典型高原大陆性半湿润气候区,无四季而只有冷季、暖季之分,冷季长达9个多月。年均气温-2.00 ℃,极端最低气温-35.03 ℃;年均降水量520 mm,年均蒸发量1 465 mm,太阳辐射强,年日照时数2 313~2 607 h,牧草生长季150 d,无绝对无霜期;土壤为高山草甸土,土层薄、质地差、易侵蚀。研究区以莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、龙胆科(Gentianaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、豆科(Leguminosae)等植物为主,属于典型高寒嵩草草甸草地。1.2 样地设置按照文献[7]的方法对研究区草地群落的退化状况进行调查,并结合地表及水土流失状况、鼠害程度等指标综合判断将其划分为未退化草地(UD)、轻度退化草地(LD)、中度退化草地(MD)、重度退化草地(HD)4种样地(表1)。1.3 土样采集2010年8月在样地取样,在UD、LD、MD、HD上各设置5个采样点挖土壤剖面,每个剖面分0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm采集土样,然后将同一土层土样混合为一个土样,混合土样采用烘干法测定土壤含水量,并带回实验室风干、去杂、过筛后供试验分析用;按照文献[8]的方法进行土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、pH的测定;土壤容重采用环刀(100 cm3)法分层测定;土壤总孔隙度计算公式为P=93.95-33.00b,式中,P为土壤总孔隙度,b为土壤容重[9]。1.4 数据分析使用Excel 2003整理数据,使用SPSS 12.0进行统计分析。2 结果与分析2.1 不同退化程度高寒草地土壤容重的变化土壤容重是反映土壤松紧程度、孔隙状况、通透性及植物根系生长阻力状况等的重要物理性质[10]。图1反映出随着高寒草地退化程度的加剧,土壤容重呈增加趋势;同一退化程度下,随土壤层次的加深容重呈增加趋势;不同退化程度间,0~10 cm土层容重比20~30 cm土层容重变化幅度大,说明表层土壤容重更易受高寒草地退化的影响。通过对试验数据统计分析,不同退化程度高寒草地土壤容重差异显著(P<0.05)。高寒草地样地土壤容重为1.02~1.61 g/cm3,未退化高寒草地20~30 cm土层容重是0~10 cm土层容重的1.37倍,而重度退化高寒草地20~30 cm土层容重是0~10 cm土层容重的1.15倍,说明重度退化程度下,表层土壤与较深层土壤容重差距缩小。2.2 不同退化程度高寒草地土壤含水量的变化图2反映出随高寒草地退化程度的加剧,土壤含水量呈下降趋势;同一退化程度下,随土壤层次的加深含水量呈下降趋势;不同退化程度间,0~10 cm土层含水量较20~30 cm土层含水量变化幅度大。通过对试验数据统计分析,不同退化程度高寒草地土壤含水量差异显著(P<0.05)。样地土壤含水量为13.98%~70.75%,0~10 cm 土层含水量未退化草地是重度退化草地的2.49倍,而20~30 cm土层含水量未退化草地仅是重度退化草地的1.98倍,说明高寒草地退化对土壤表层含水量的影响更明显。2.3 不同退化程度高寒草地土壤总孔隙度的变化土壤总孔隙度反映了土壤中所有孔隙的总量,主要影响到土壤中水分、气体的存在状况[11]。适宜的土壤总孔隙度有利于植物根系的生长,同时土壤总孔隙度也是土壤涵养水分能力的体现。图3反映出随高寒草地退化程度的加剧,土壤总孔隙度呈下降趋势;同一退化程度下,土壤总孔隙度随土壤层次的加深呈下降趋势。通过对试验数据统计分析,不同退化程度下土壤总孔隙度、同一退化程度下不同土层土壤总孔隙度均差异显著(P<0.05)。样地土壤总孔隙度为40.82%~60.29%,0~10 cm土层土壤总孔隙度未退化草地是重度退化草地的1.26倍,反映出重度退化对表层土壤紧实度影响明显,草地植物生活的表土层通透性变差。2.4 不同退化程度高寒草地土壤pH的变化图4结果表明,不同退化程度高寒草地土壤pH有一定变化,总体随退化程度的加剧而增大;0~10 cm土层、20~30 cm土层重度退化草地较未退化草地土壤pH有所增加;同一退化程度下,pH随土层加深而增大。通过对试验数据统计分析,不同退化程度间、同一退化程度不同土层间均未达显著差异(P>0.05)。2.5 不同退化程度高寒草地土壤有机碳的变化土壤有机碳影响土壤肥力、土壤持水能力、土壤抗侵蚀能力和土壤容重等,其变化状况还可以指示土壤的退化及其程度。图5结果表明,随高寒草地退化程度的加剧,土壤有机碳含量呈下降趋势;同一退化程度下,随土壤层次加深有机碳含量呈下降趋势。通过对试验数据统计分析,同一退化程度下,0~10 cm土层与10~20 cm 土层、20~30cm土层间有机碳含量差异达极显著水平(P<0.01)。在0~10 cm土层,轻度退化、中度退化、重度退化草地有机碳含量较未退化草地分别下降了36.05%、61.82%、66.55%,反映出随草地退化程度的加剧,表层土壤有机碳含量迅速下降,与地上植被盖度的迅速下降一致。10~20 cm土层、20~30 cm土层不同退化程度间土壤有机碳含量差异不显著(P>0.05)。土壤有机碳含量的变化取决于有机物的输入量和输出量的平衡[12],说明随着高寒草地退化程度的加剧,植被盖度的变化使草地植物固碳能力下降,减少了土壤碳库的碳输入量。2.6 不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾的变化图6、图7、图8反映出随着高寒草地退化程度的加剧,土壤全氮、全磷、全钾含量均呈下降趋势。同一退化程度下,全氮、全磷含量随土层加深呈下降趋势,全钾含量随土层加深呈增加趋势。20~30 cm土层全氮含量在不同退化程度间的变化幅度相对较小,0~10 cm土层、10~20 cm土层全氮含量及各土层全磷含量、全钾含量在不同退化程度间的变化幅度相对较大,反映出退化程度对较浅土层全氮的影响明显,对0~30 cm土层全磷、全钾的影响均明显。通过对试验数据统计分析,不同退化程度高寒草地土壤全磷、全钾含量差异显著(P<0.05),但当高寒草地退化到中度、重度程度时对土壤全钾的影响相对较小;0~10 cm土层、10~20 cm土层不同退化程度高寒草地土壤全氮含量差异显著(P<0.05),20~30 cm土层不同退化程度高寒草地土壤全氮含量差异不显著(P>0.05);同一退化程度下,不同土层间全氮、全磷含量差异显著(P<0.05),中度退化、重度退化下不同土层间全钾含量差异不显著(P>0.05)。不同退化程度下高寒草地土壤全氮、全磷、全钾的含量分别为 1.17~4.61 g/kg、0.49~0.77 g/kg、17.48~19.12 g/kg,0~10 cm土层重度退化草地较未退化草地全氮、全磷、全钾分别下降37.09%、12.99%、4.51%。3 小结与讨论1)研究中,三江源高寒草地不同退化程度对土壤主要物理、化学性质的影响明显。随着退化程度的加剧,土壤容重呈增加趋势,土壤含水量、土壤总孔隙度、土壤pH 、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤全钾总体呈下降趋势。同一退化程度下,高寒草地退化对0~10 cm土层物理、化学性质的影响总体较10~20 cm土层、20~30 cm土层的影响显著。2)高寒草地不同退化程度下土壤容重差异显著。草地超载过牧是引起草地退化的诱因之一,超载的牲畜长期对草地土壤践踏而使土壤逐渐变紧实;原因之二在于随草地退化程度加剧,地上植被盖度显著下降,水土流失严重,小粒径土壤颗粒流失导致容重增加。土壤容重增加通常表明土壤呈现退化趋势,且容重愈大,土壤退化愈严重[13]。3)高寒草地重度退化对表层土壤含水量、土壤总孔隙度、有机碳、全氮、全磷、全钾的影响比对较深土层的影响更加显著,而高寒草地优势植物莎草科嵩草属的矮嵩草、小嵩草等根系的分布相对集中于表土层,因此受高寒草地退化的影响尤其明显,既反映出随高寒草地退化程度的加剧植被盖度急剧下降,也反映出退化高寒草地由于植被盖度的下降导致涵养水分、补充碳源等能力下降,从而使退化草地植被恢复与重建因受到了土壤含水量等的制约而变得困难。4)土壤性质的变化是高寒草地土壤退化发生、发展的前提,同时对土壤有机物质的转化、土壤肥力的演变具有显著影响[14]。草地退化包括植被的退化和草地土壤的退化,二者具有相互反馈、相互促进的作用。而在三江源地区,广泛存在的轻度、中度、重度退化草地植被种类组成、产量等都已发生显著变化,不仅减少了地上生物量和地下生物量,而且植被的变化引起了土壤性质的明显变化,反之,土壤性质的变化如容重的增加、含水量、有机碳、全磷、全钾的下降进一步反作用于植被,既导致植物生长受抑制,又可能成为土壤侵蚀的重要诱因,使得高寒草地退化加剧、恢复与重建难度加大。土壤性质的变化可以作为监测草地退化的指标,尤其是表层土壤物理、化学性质对草地退化的响应相对比较敏感。5)研究发现,在研究区样地不同退化程度下草地土壤全氮、全磷、全钾含量均总体呈未退化草地>轻度退化草地>中度退化草地>重度退化草地的变化趋势,与蔡晓布等[14]的研究所表明的草地轻度退化阶段的土壤肥力特征总体上高于正常草地的结论不同,有待深入研究。参考文献:[1] 曹广民,龙瑞军.三江源区“黑土滩”型退化草地自然恢复的瓶颈及解决途径[J].草地学报,2009,17(1):4-9.[2] 陈国明.三江源地区“黑土滩”退化草地现状及治理对策[J].四川草原,2005(10):37-39.[3] 王堃,洪绂曾,宗锦耀.“三江源”地区草地资源现状及持续利用途径[J].草地学报,2005,13(增刊):28-47.[4] 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三江源区退化和人工草地生态系统CO2通量及其影
响机制的研究中期报告
这是一份中期报告,主要介绍了对于三江源区退化和人工草地生态系统CO2通量及其影响机制的研究进展情况。
首先,报告介绍了研究区域的背景和意义。
三江源区是中国典型的高寒草甸区,是中国重要的水源涵养区和生态安全屏障,但近年来人类活动和气候变化等因素导致该区域生态系统退化加剧。
因此,了解该区域CO2通量及其影响机制对于保护该区域生态系统具有重要意义。
其次,报告介绍了研究方案和方法。
该研究采用静态盖(自动稳定箱)和动态盖(移动测量系统)相结合的方式对不同类型草地(天然草地、人工草地、退化草地)进行CO2通量测量,同时结合气象和土壤水分等环境因素进行分析。
最后,报告介绍了研究进展情况。
初步结果表明,不同类型草地的CO2通量存在明显差异,其中人工草地CO2吸收能力最强,天然草地次之,退化草地最弱。
同时,研究发现环境因素(如光照、温度、风速)和土壤水分对于不同类型草地CO2通量的影响存在差异,需继续深入研究。
总之,该研究旨在为三江源区生态系统的保护提供科学依据,研究报告的中期结果为后续研究提供了重要参考。
三江源地区不同退化程度高寒草原植被与土壤特征分析肖海龙,周会程,姚玉娇,陈建纲,林栋,张德罡*(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)摘要:【目的】探究三江源不同退化程度高寒草原土壤理化性质与植被之间的关系。
【方法】以青海省玛多县不同退化程度高寒草原为研究对象,测定不同退化程度植被群落特征及各土层(0~10、10~ 20、20~30 cm土层)土壤理化性质(土壤全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、有机质含量、pH值以及容重),分析影响高寒草地植被群落退化的关键土壤环境因素。
【结果】 1)随着高寒草原退化的加剧,土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷、速效钾含量均显著降低,土壤容重显著增大;2)草地多样性指数、丰富度、地上生物量逐渐降低;3)草地多样性指数、丰富度、地上生物量与土壤全氮、全钾、速效氮、速效磷、有机质含量呈正相关;4)土壤速效氮与速效磷是影响退化高寒草原植被特征变化的主要因素。
【结论】不同退化程度土壤中的速效养分含量较低,成为阻碍牧草生长的限制因子,其中主要受到磷的限制,氮次之。
关键词:三江源;高寒草原;草地退化;土壤;植被特征中图分类号:S812.2 文献标志码:A 文章编号:1009-5500(2023)02-0085-07DOI:10.13817/ki.cyycp.2023.02.010三江源地区是黄河、长江、澜沧江三大河流的发源地,地处青藏高原东南部,被人们称为“中华水塔”[1]。
草地作为三江源地区主要的生态环境类型,是我国最大的陆地生态系统,具有多种生态功能,例如调节气候、涵养水源和固持碳素等,同时也具有很高的经济及生态价值,是我国目前生态环境保护的重要目标[2-4]。
在独特的高海拔、干旱、寒冷条件下,草原的生产力较低,生态系统不稳定,敏感且脆弱,人为和自然因素(例如过度开垦放牧和全球气候变暖)的共同干扰很容易使草地退化,并严重降低草地的生产和服务功能[5]。
三江源区不同退化高寒草甸土壤碳分布特征研究刘育红;魏卫东;温小成;李积兰【摘要】在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸典型样区,划分了5种不同退化程度的样地(原生植被UD、轻度退化LD、中度退化MD、重度退化HD、极度退化ED),10 cm等深度采集表土(0~30 cm)土壤样品,分析土壤总碳、有机碳和无机碳含量变化.结果表明,研究区内高寒草甸土壤的表土总碳和有机碳含量出现极大的变异性,随退化程度的加剧而呈显著下降,有机碳含量的下降幅度更大.与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化样地0-30 cm土壤总碳含量分别平均降低了7.4%、12.2%、16.1%和17.7%,土壤有机碳含量分别平均降低了21.7%、39.7%、67.4%和79.6%,随土层的加深和退化程度的加剧,无机碳的含量在迅速地增加.总的来看,表层土壤碳含量在生态系统退化情况下的变化最剧烈.随退化程度的加剧,高寒草甸土壤有机碳含量下降迅速,占总碳含量的比例由87.2%减少到11.6%,有机碳损失严重.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(054)002【总页数】6页(P308-312,381)【关键词】三江源区;高寒草甸;生态系统退化;土壤碳【作者】刘育红;魏卫东;温小成;李积兰【作者单位】青海大学农牧学院,西宁810016;青海大学农牧学院,西宁810016;青海大学农牧学院,西宁810016;青海大学农牧学院,西宁810016【正文语种】中文【中图分类】S812.2;S153.6土壤是陆地生态系统中碳存在的主要场所[1],生态系统退化导致我国土壤碳库的损失达 3.5 Pg[2,3],土壤碳库功能快速丧失十分严重,成为我国生态系统稳定性与应对气候变化的严峻挑战。
在陆地生态系统中,草地分布面积广,在全球陆地碳循环中发挥着极为重要的作用[4],草地碳储量约占陆地生态系统总碳储量的15%[5],其中约92%的碳储存在土壤中[6]。
三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究摘要:三江源区作为中国重要的生态保护区,其草地生态系统的健康与恢复至关重要。
然而,近年来,三江源区的“黑土型”退化草地面积不断扩大,严重威胁到该区生态环境的可持续发展。
为了深入了解“黑土型”退化草地的形成机理和制定恢复模式,本文通过野外调查、实验室分析及文献研究等方法,对三江源区的“黑土型”退化草地进行综合研究。
一、引言三江源区是我国重要的自然保护区,以其独特的高寒草甸和湿地生态系统而著称。
然而,近年来,该区的草地面积不断减少,退化面积日益扩大,对生态系统的可持续发展产生了极大的威胁。
尤其是“黑土型”退化草地是三江源区面临的一大难题。
二、“黑土型”退化草地的形成机理1. 水土流失土地利用变化、气候变化等原因导致了三江源区土壤的侵蚀和水土流失,加速了“黑土型”退化草地的形成。
2. 过度放牧过度放牧对“黑土型”退化草地的形成起到了重要的推动作用。
过度放牧导致植被被过度踩踏和食用,加剧了草地的退化。
3. 土壤养分失衡长期过度放牧会导致草地土壤中养分的流失,使得土壤变得贫瘠,草地植被无法得到充分的养分供应,进而引发“黑土型”退化草地。
三、“黑土型”退化草地的恢复模式1. 放牧管理措施科学合理的放牧管理有助于改善“黑土型”退化草地。
比如,合理规划放牧牲畜的饲养数量和放牧时间,通过轮牧、休牧等方式实现草地的恢复。
2. 种草补播草地进行种草补播是恢复“黑土型”退化草地的有效手段之一。
通过选择适应当地环境的草种进行补播,可以快速恢复草地的植被覆盖,减缓土壤侵蚀的速度。
3. 抚育措施抚育是指通过人工干预,对退化的草地进行保护和修复。
比如,通过人工修筑草坝、草沟等措施,增加草地的保水性和保肥性,帮助草地恢复。
四、研究结果与讨论通过对三江源区“黑土型”退化草地进行实地调查,发现该区域的退化草地主要集中在放牧区和水源区,且空间分布呈现明显的梯度。
三江源地区草地退化对中国区域气候影响的数值模拟研究廉丽姝;束炯;李朝颐【期刊名称】《气象学报》【年(卷),期】2009(067)004【摘要】人类活动导致的土地利用变化是区域气候变化的一个重要驱动因素.位于青藏高原腹地的三江源地区,生态系统十分脆弱,其独特的地理位置决定了源区的生态环境对中国乃至全球的气候变化、生态环境均有十分重要的影响.该研究应用区域气候模式RegCM3,通过两组数值模拟试验结果的对比分析,探讨三江源地区的草地退化对中国区域气候的影响.模拟试验的区域模式水平分辨率为60 km,模拟区域中心位于35°N,105°E,水平格点数为92×82,相当于5520 km×4920 km的范围.研究结果表明:RegCM3对中国区域气候具有较好的模拟能力,能够用于定量研究土地利用变化对区域气候的影响.三江源地区的草地退化引起的气候变化在不同的地区是不一致的,变化最明显的地区是青藏高原地区.草地退化将会引起青藏高原地区的冬季降温和其他季节升温,气温变化最显著的季节是春季(0.46℃),冬季变化最小(0.03℃);三江源地区的草地退化对中国中、东部地区的气候影响较复杂,主要表现为夏季长江以北地区有不同程度的升、降温现象.由于青藏高原夏季热源作用的加强,导致夏季青藏高原低层大气的热低压有所加强,太平洋副热带高压向东退缩.降水量的变化主要表现在夏季降水的普遍减少.草地退化后,青藏高原地区的气候有向暖于方向发展的趋势.【总页数】11页(P580-590)【作者】廉丽姝;束炯;李朝颐【作者单位】曲阜师范大学资源与规划学院,山东曲阜,273165;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,气候与大气环境研究所,上海,200062;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,气候与大气环境研究所,上海,200062;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,气候与大气环境研究所,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】P461.7【相关文献】1.植被覆盖变化对区域气候影响的数值模拟研究进展 [J], 杜继稳;梁生俊;胡春娟;鲁渊平2.内蒙古草地退化对区域气候影响研究进展 [J], 刘惠民;孙小东;汪健钢;姚维霞;史小津3.区域气候模式对地形影响东亚大气环流季节变化的数值模拟研究 [J], 闵莉;张志刚;刘文菁;陈宁;吴云荣4.植被变化对中国区域气候影响的数值模拟研究 [J], 丁一汇;李巧萍;董文杰5.沙区绿化对区域气候影响的数值模拟研究 [J], 姜大膀;王式功;郎咸梅;董光荣;尚可政;杨德保因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
三江源区退化高寒草甸土壤微生物群落季节特征研究尹亚丽;王玉琴;李世雄;刘燕;赵文;马玉寿;王宏生;温灏宇【摘要】微生物对环境变化十分敏感,能快速对土壤生态变化作出反应.分析微生物对不同碳源利用能力的差异,明确三江源区高寒草甸土壤微生物群落在不同退化演替阶段的季节变化规律,对草地健康状况评价及可持续利用具有重要意义.采用Biolog-ECO法分析了返青期、生长期和枯黄期不同退化程度(未退化ND,轻度退化LD,中度退化MD,重度退化SD和极重度退化-黑土滩ED)高寒草甸0~10 cm 和10~20 cm土层土壤微生物群落对31种碳源的利用特征.结果表明,(1)不同生育期各试验地0~10 cm土壤微生物AWCD值均高于10~20 cm.U指数在返青期0~10 cm和10~20 cm土层间差异不显著,在生长期中度退化和黑土滩草地0~10 cm和10~20 cm土层间均表现显著差异,枯黄期中度退化草地0~10 cm显著高于10~20 cm.(2)同一生育期,在0~10 cm和10~20 cm土层,AWCD值和U 指数均以中度退化草地最低.高寒草甸返青期和枯黄期0~10 cm土壤微生物AWCD值和U指数均显著低于生长期;而在10~20 cm土层,不同生育期间差异不显著.季节和土层交互作用对土壤微生物群落影响显著.(3)微生物群落对6类碳源的相对利用能力表明,同一生育期,随草地退化程度加重,0~10 cm和10~20 cm土壤微生物群落对碳源的相对利用率变化趋势不同.同一时期不同草地相同土层土壤微生物对单一碳源利用率因草地退化程度的不同而表现差异.不同生育期0~10 cm 土层土壤微生物群落对6类碳源的利用率差异主要体现在酯类和醇类碳源,而10~20 cm主要体现在糖类和胺类.(4)主成分分析结果表明,在0~10 cm和10~20 cm土层,未退化草地土壤微生物群落对碳源具有较好的利用能力,重度和黑土滩退化草地对碳源的利用能力较为相似,中度退化草地与其他草地相比分异较大;氨基酸类、糖类和胺类碳源对土壤微生物群落起主要分异作用.生长期土壤微生物群落对碳源的利用能力较强,其中糖类、氨基酸类、醇类、羧酸类和胺类具有较大载荷.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2018(027)010【总页数】10页(P1791-1800)【关键词】土壤微生物群落多样性;退化高寒草甸;季节变化;碳源利用【作者】尹亚丽;王玉琴;李世雄;刘燕;赵文;马玉寿;王宏生;温灏宇【作者单位】青海大学/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁 810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海大学/三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,青海西宁810016;青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;青海省畜牧兽医科学院,青海西宁 810016;西北农林科技大学,陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】S154.3;X17高寒草甸是三江源区的代表性草地类型,其草层低矮,草质柔软,营养丰富,适口性好,是优良的牦牛和藏羊放牧场地(杨有芳等,2017)。
三江源区草地退化及人工草地建植对土壤呼吸的影
响的开题报告
1. 研究背景
三江源区是中国重要的生态保护区,其草地生态系统对于维持区域的生态平衡和繁荣具有非常重要的作用。
但是,近年来该区域的草地退化问题日益严重,对其生态系统造成了严重影响。
为了解决这一问题,人工草地建植成为了一种有效的途径。
然而,人工草地建植对于土壤呼吸的影响及其与草地退化之间的关系尚未得到深入探究。
2. 研究目的
本研究旨在探究三江源区草地退化及人工草地建植对土壤呼吸的影响,以期为该区域的生态恢复提供科学依据。
3. 研究内容
3.1 采集样品
本研究将在三江源区内选择不同草地类型(包括退化草地和人工草地)的样点,采集不同深度(如0-10cm)的土壤样品。
3.2 测定土壤呼吸速率
通过使用通气性气室法或静态密闭法,测定土壤呼吸速率,并分析不同草地类型和不同深度下的土壤呼吸速率的变化规律。
3.3 分析土壤有机碳含量
采用K2Cr2O7-H2SO4消解法分析样品中的有机碳含量,探究土壤有机碳含量对土壤呼吸速率的影响。
4. 预期结果及意义
通过本研究的实验和分析,预期能够得出以下结论:
(1)三江源区草地退化对土壤呼吸速率的影响是显著的,退化草地下的土壤呼吸速率较人工草地低。
(2)人工草地建植能够改善三江源区草地退化和维持生态平衡,但同时也会对土壤呼吸速率造成影响。
(3)土壤有机碳含量对土壤呼吸速率产生较大的影响,因此在人工草地建植过程中,需要注重土壤有机物的累积。
本研究的意义在于为三江源区的草地生态系统恢复提供科学依据,为该区域的生态保护做出贡献。