内蒙古典型草原土壤微生物生物量研究_1

内蒙古草地类型与生物量气候区划刘洪;郭文利;权维俊【摘要】根据内蒙古自治区1961-2007年107个气象站资料,利用梯度距离平方反比法,推算出内蒙古自治区湿润度的千米网格数据图形.结合内蒙古实际植被类型的分布规律,确定了内蒙古5种草原类型和6个产草量等级的气候区划指标.利用得到的气候区划指标,对湿润度栅格数据进行分级,绘制了内蒙古自治区天然草原草地类型和产草量地理分布的区划图.应用2007-2009年65个野外考察样点数据和2004-2008年49个生态观测站点的数据,对气候区划结果进行了可靠性验证,分析表明:内蒙古草原类型区划结果和实际的草原类型分布具有较好的一致性,可以用于内蒙古草原气候区划.针对各分区进行评述,并提出了合理布局的对策建议,研究结果可为内蒙古自治区农业结构调整及畜牧业生产优化布局提供参考.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2011(022)003【总页数】7页(P329-335)【关键词】内蒙古;草原类型;产草量;气候区划【作者】刘洪;郭文利;权维俊【作者单位】北京市气候中心,北京100089;北京市气候中心,北京100089;北京市气候中心,北京100089【正文语种】中文根据内蒙古自治区1961—2007年107个气象站资料，利用梯度距离平方反比法，推算出内蒙古自治区湿润度的千米网格数据图形。

结合内蒙古实际植被类型的分布规律，确定了内蒙古5种草原类型和6个产草量等级的气候区划指标。

利用得到的气候区划指标，对湿润度栅格数据进行分级，绘制了内蒙古自治区天然草原草地类型和产草量地理分布的区划图。

应用2007—2009年65个野外考察样点数据和2004—2008年49个生态观测站点的数据，对气候区划结果进行了可靠性验证，分析表明：内蒙古草原类型区划结果和实际的草原类型分布具有较好的一致性，可以用于内蒙古草原气候区划。

针对各分区进行评述，并提出了合理布局的对策建议，研究结果可为内蒙古自治区农业结构调整及畜牧业生产优化布局提供参考。

第六节土壤的主要形成因素课时训练考点1土壤的物质组成及剖面土壤是位于地球陆地表面表层和浅水域底部,由有机物质和无机物质组成,具有一定肥力,且能够生长植物的疏松层。

据此完成1~3题。

1．土壤肥力高低的重要标志是()A．矿物颗粒大小B．透气状况C．有机质含量多少D．透水能力大小答案：C解析：土壤有机质在土壤中的含量并不高,但它却直接影响土壤肥力的形成和发展。

2．土壤中矿物部分的主要来源是()A．矿物质B．有机质C．水分D．空气答案：A解析：矿物质经风化分解,能够把原来固结在矿物中的一些养分元素如钾、钙、磷等释放出来,供植物吸收。

3．与一般岩石相比较,土壤的特征是()A．透水性差B．具有肥力,能生长植物C．致密粘重D．在地表以下答案：B解析：具有一定肥力,能生长植物是土壤的特征。

4．下列关于土壤剖面的叙述,正确的是()A．有机质层一般出现在土壤底层B．沉积层是土壤物质积累的地方C．母质层和母岩层含有大量有机质D．淋溶层里含有大量矿物质答案：B解析：土壤剖面里,有机质层一般出现在土壤表层,淋溶层是因淋溶作用使土壤物质发生迁移和损失的土层,矿物质向下或向上迁移;沉积层是土壤物质积累的地方;母质层和母岩层有机质含量很少。

考点2土壤形成的影响因素下图为各种成土因素作用示意图。

读图,完成5~6题。

5．土壤形成过程中最活跃的因素是()A．气候B．地形C．生物D．岩石答案：C解析：生物是土壤有机物质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素。

6．下列叙述中,正确的是()A．岩石主要影响土壤的土层厚度、水热条件B．气候主要影响土壤的水热状况、发育程度C．生物主要影响土壤的发育程度、矿物养分D．地形主要影响土壤的质地特征、肥力特征答案：B解析：岩石主要影响土壤的矿物养分,生物主要影响土壤的肥力高低,地形主要影响土层厚度,气候主要影响土壤的水热状况、发育程度。

下图是世界某区域植被和黑土分布图。

读图,完成7~8题。

7．该地黑土形成的有利条件是()A．雨热异期B．森林茂密C．草原广布D．河流众多答案：C解析：据图可知,黑土主要分布在草原带和森林草原带,说明草原植被有利于黑土的形成,C项正确;南部雨热不同期的地中海气候和北部的森林沼泽带并没有黑土分布,说明雨热异期和森林茂密不是该地黑土形成的有利条件,A、B两项错误;图中流经黑土区的河流较少,故D项错误。

草地土壤微生物残体碳与微生物生物量的关系及调控因素草地土壤微生物残体碳与微生物生物量之间的关系及其调控因素是土壤生态系统研究中的重要课题之一。

这两者之间的关系对土壤有机碳的循环和生态系统的碳循环具有重要的影响。

草地土壤微生物残体碳指的是土壤中微生物死亡后残留下来的有机物质。

这些微生物残体具有较高的碳含量，对土壤有机碳的质量和数量具有重要影响。

而微生物生物量是指土壤中微生物的总生物量，它是研究土壤微生物群落特征和生物活性的重要指标。

微生物生物量的变化可以反映土壤生态系统的活动状况和健康程度。

研究表明，草地土壤微生物残体碳与微生物生物量之间存在着密切的关系。

一方面，微生物残体碳是微生物生物量的一个重要来源。

微生物在代谢过程中会死亡，死亡的微生物体会在土壤中残留下来，从而增加土壤中的微生物残体碳。

因此，微生物残体碳的含量与微生物生物量之间存在着正相关关系。

另一方面，微生物生物量的增加也会促进微生物残体碳的积累。

微生物生物量是土壤微生物活动的一种表征，它与土壤中的有机质分解速率和微生物食物链的发展密切相关。

当土壤中的有机质供应充足时，微生物可以快速繁殖，导致微生物生物量的增加。

随着微生物生物量的增加，微生物死亡的速率也会增加，从而促进了微生物残体碳的积累。

除了这种直接的关系之外，草地土壤微生物残体碳与微生物生物量之间的关系还受到一些调控因素的影响。

其中，土壤碳氮比、土壤水分、土壤温度、土壤pH值等因素对这两者之间的关系具有重要的调控作用。

首先，土壤碳氮比是调控草地土壤微生物残体碳与微生物生物量之间关系的重要因素之一。

碳氮比是指土壤中碳和氮的含量比值。

研究发现，土壤碳氮比对微生物的营养供应和生物量的积累有重要影响。

当碳氮比较低时，土壤中氮元素供应相对较多，微生物的生长和繁殖受到限制，导致微生物生物量的降低，从而减少了微生物残体碳的积累。

相反，当碳氮比较高时，土壤中碳元素供应相对较多，微生物的生长和繁殖受到促进，导致微生物生物量的增加，从而增加了微生物残体碳的积累。

荒漠草原不同植物根际与非根际土壤养分及微生物量分布特征杨阳;刘秉儒【摘要】通过对宁夏荒漠草原6种地带性优势物种长芒草、蒙古冰草、甘草、牛心朴子、黑沙蒿和苦豆子植物根际与非根际土壤养分和微生物量分布特征进行研究,探讨不同植物根际养分的富集的相关性和差异性.研究结果表明:6种植物根际土壤养分和微生物量均表现出明显的富集效应,根际富集率大小依次为菊科(黑沙蒿)＞豆科(苦豆子、甘草)＞禾本科(长芒草、蒙古冰草)＞萝藦科(牛心朴子);全磷(TP)在根际和非根际中无显著差异(P＞0.05),其它土壤养分及理化指标在根际中均表现出显著富集(P＜0.05),土壤养分中以有机碳(SOC)的富集作用最为明显;土壤有效态养分较全量养分对植物根际微小的变化响应更为灵敏;不同荒漠植物根际与非根际SOC 与全氮(TN)呈极显著线性关系(P＜0.01),TN与碱解氮之间呈极显著线性关系(P＜0.01),TP与有效磷(AP)没有显著的相关性(P＞0.05).荒漠植物土壤有效养分在根际存在一定的富集,灌木和豆科植物的根际效应的大于禾本科植物,它们通过降低根际pH值可以提高根际养分,有利于在脆弱环境下对土壤养分的有效利用.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)022【总页数】9页(P7562-7570)【关键词】荒漠草原;植物根际;土壤养分;土壤微生物量;空间分布【作者】杨阳;刘秉儒【作者单位】宁夏大学,西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021;宁夏大学,西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021【正文语种】中文德国微生物学家Lorenz Hiltner将根际土(Rhizosphere Soil)定义为根系周围、受根系生长影响并且能够从微环境中吸收大量养分的土体[1- 3]。

根际土是围绕根系进行生物地球化学循环最活跃的区域，是土壤-植物根系-微生物三者相互作用的场所和各种物质循环和能量流动的门户，对生态系统养分动态分布与循环、植物种间作用等发挥重要作用[3- 6]，根系诱导产生根际土壤养分的变化已被证实[1- 3]。

内蒙古典型草原区气候变化及其对草原植被的影响受全球气候变暖和人类活动因素的共同影响，在中国西北的干旱半干旱区，由于植被的减少或退化对当地的生态和气候环境形成了潜在的威胁。

深入了解干旱半干旱天气、气候对植被变化的响应机制和特征，通过一系列不同的空间和时间尺度和相互耦合或衔接模型的建立，以达到预警、调节与降低不良作用的影响，为生态系统的可持续发展提供理论基础。

可为防治土地的进一步退化和荒漠化提供重要的理论依据和技术支撑。

本研究基于西乌珠穆沁旗卫星遥感判读植被指数变化情况，调阅西乌珠穆沁旗的气象站历史气象数据，查阅西乌珠穆沁旗统计年鉴，对植物生长季气候条件进行分析对比讨论。

利用1961-2013年西乌珠穆沁旗气温、降水资料，对研究区近50a来气温和水分资源各分量的时空变化进行了研究，并结合卫资料，从气候变化和降水的收支平衡的角度，对西乌珠穆沁旗近20a的植被覆盖变化及其原因进行了分析。

结果表明:西乌珠穆沁旗增温趋势显著，即近53年以来，该区年平均气温增加了1.6℃，且增温的程度存在的趋势。

降水量略有所减少趋势，但不具有显著性，其减小速率为2.7mm/10a。

近20a西乌珠穆沁旗植被覆盖变化与气候变化密切相关。

目前全球气候变暖已成为国际社会关注的重要问题。

全球变暖的气候变化作为一个突出的标志，可能对生态环境造成严重影响，已引起了科学家和国家社会的极大关注，气候变化问题日益成为一个热点问题。

气候变化不仅仅是气候和全球环境领域的问题，而且也关系到生态系统的稳定，影响农业、牧业、林业等各个生产领域。

国内外专家通过研究植被与气候的变化关系，通过一系列不同的空间和时间尺度和相互耦合或衔接模型的建立，以达到预警、调节与降低不良作用的影响，为生态系统的可持续发展提供理论基础。

随着对全球气候变化研究的深入，陆地生态系统对未来气候变化，尤其地表植被对气候变化的响应已经成为学术界关注的焦点。

陆地生态系统中植被作为重要的组成部分，其变化在全球和环境的变化研究中起着敏感的指示作用。

植物生态学报 2008, 32 (4) 786~797Journal of Plant Ecology (Chinese V ersion)基于CASA模型的内蒙古典型草原植被净初级生产力动态模拟张峰周广胜*王玉辉(中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京 100093)摘要植被净初级生产力及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。

在利用内蒙古典型草原连续13年的地上生物量资料对基于遥感信息的生态系统碳循环过程CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型验证的基础上, 分析了内蒙古典型草原1982~2002年植被净初级生产力(Net primary productivity, NPP)的时间变异及其影响因子。

结果表明: 1) 1982~2002年21年间内蒙古典型草原的平均年NPP为290.23 g C·m–2·a–1, 变化范围为145.80~502.84 g C·m–2·a–1; 2)内蒙古典型草原NPP呈增加趋势, 但没有达到显著性水平, 其中1982~1999年的18年间NPP呈现非常显著的增加趋势(p<0.01), NPP增加的直接原因是由于生长旺季生长本身增强所致; 3)内蒙古典型草原NPP与年降水量呈极显著的相关关系, 年降水量显著影响NPP的变异, 而NPP与年均温无显著相关关系。

关键词CASA模型植被净初级生产力内蒙古典型草原DYNAMICS SIMULATION OF NET PRIMARY PRODUCTIVITY BY A SATEL-LITE DATA-DRIVEN CASA MODEL IN INNER MONGOLIAN TYPICAL STEPPE, CHINAZHANG Feng, ZHOU Guang-Sheng*, and WANG Yu-HuiState Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, ChinaAbstract Aims Vegetation net primary productivity (NPP) and its responses to global change have been focuses of global change research. Accurately estimating the spatial patterns and temporal dynam-ics of net primary productivity (NPP) of terrestrial ecosystems is of great interest to human society and is necessary for understanding the carbon cycle of the terrestrial biosphere. But only a few evidences in various biomes are available on the performance of global models of terrestrial net primary productivity (NPP) at ecosystem level.Methods Vegetation net primary productivity (NPP) derived from a carbon model (Carnegie-Ames- Stanford Approach, CASA) and its inter-annual change at ecosystem level in Inner Mongolian typical steppe, China, are investigated in this study using 1982~2002 time series data sets of normalized differ-ence vegetation index (NDVI) at 8 km spatial resolution and paired ground-based information on vege-tation, climate, soil, and solar radiation, after CASA model is validated by the aboveground biomass of13 years’ continuous observation.Important Findings Results show that 21-year averaged annual NPP is 290.23 g C·m–2·a–1, ranging between 145.80 g C·m–2·a–1 and 502.84 g C·m–2·a–1. From 1982 to 2002, annual NPP shows a slightly increasing trend, while from 1982 to 1999 a significant increase (p<0.01) is observed, and the increased NPP is mainly due to the increases of the amplitude of the NPP annual cycle. Annual precipitation significantly affects the variation of NPP, and there is no significant positive correlation between NPP and annual mean temperature.Key words CASA model, net primary productivity, Inner Mongolian typical steppe——————————————————收稿日期: 2007-09-03 接受日期: 2008-02-18基金项目: 国家自然科学基金(40601014)、中国科学院知识创新工程交叉型重要方向项目(KSCX2-SW-133)和国家杰出青年科学基金(40625015) 感谢中国科学院植物研究所袁文平博士在本项研究气象数据的准备中所给予的帮助* 通讯作者Author for correspondence E-mail: gszhou@张峰等: 基于CASA模型的内蒙古典型草原植被4期净初级生产力动态模拟DOI: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.04.007 787 DOI: 10.3773/j.issn.1005-264x.2008.04.007植被净初级生产力(Net primary productivity, NPP)是绿色植物在单位时间、单位面积由光合作用所产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分, 它作为地表碳循环的重要组成部分, 不仅直接反映植物群落在自然环境条件下的生产能力, 表征陆地生态系统的质量状况, 也是判定生态系统的碳源/汇和调节生态过程的主要因子, 因而在全球变化以及碳循环中扮演着重要的角色(Ruimy & Saugier, 1994; Field et al., 1998)。

生态学-在一定时间内，生态系统中某些特定组分在单位面积上所产生物质的总量。

生物量生物量（biomass）是生态学术语或对植物专称植物量（phytomass），是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/ha表示。

植物群落中各种群的植物量很难测定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。

出于经济利用和科研目的的需要常对林木和牧草的地上部分生物量进行调查统计，据此可以判断样地内各种群生物量在总生物量中所占的比例。

作者以羊草地上生物量的构成因素为依据,通过测定2000多株不同物候、不同长势的单株羊草之株高(或生殖枝高)、叶片数、叶片长、叶片宽及穗长等易测参数,分别提出了羊草营养枝、生殖枝的生物量估测方法,并在此基础上构建了单位面积羊草地上生物量草地退化草地退化，又称草原退化、草场退化，是草地生态系统在其演化过程中，其结构特征和能流与物质循环等功能过程的恶化，即生物群落（植物、动物、微生物群落）及其赖以生存环境的恶化。

它既包括“草”的退化，也包括“地”的退化。

它不仅反映在构成草地生态系统的非生物因素上，也反映在生产者、消费者、分解者三个生物组成上。

具体来说的话，草地退化，就是指，天然草地在干旱、风沙、水蚀、盐碱、内涝、地下水位变化等不利自然因素的影响下、过度放牧与割草等不合理利用以及滥挖、滥割、樵采破坏等自然或人为原因，导致草原的草群组成和土壤性质变劣、产草量下降、草地生态环境恶化、草地牧草生物产量降低与品质下降，从而导致草地利用性能降低，甚至失去利用价值的变化过程。

其特征是:①草群种类成分中原来的建群种和优势种逐渐减少或衰变为次要成分，而原来次要的植物逐渐增加，最后由大量非原有的侵入种变成为优势植物；②草群中优良牧草的生长发育减弱，可食产草量下降，而不可食部分比重增加；③草原生境条件恶化，出现沙化、旱化及盐碱化，土壤持水力变差，地面裸露；④出现鼠害、虫害。

(名师选题)部编版高中地理必修一第五章植被与土壤带答案知识汇总大全综合题1、阅读资料,完成下列要求。

阿尔梅里亚省位于西班牙南部，面积仅为8 774平方千米，山地较多，土质瘠薄。

自上世纪60年代末起，当地人民在山坡和沿海沙石滩上，将土壤改良成表层沙土、中间层为有机肥、下层系黏土的“三明治”结构，引水灌溉，建设塑料大棚生产蔬菜，成为“欧洲蔬菜之都”。

为了提高蔬菜产量，有的温室农业还使用了无土栽培法(即人工配制的营养液放在塑料袋内作为植物生长的“土壤”，俗称水栽农业)，无土栽培消耗大量的水和排放大量的废物，导致土壤退化。

（1）说明阿尔梅里亚的降水特征。

（2）分析阿尔梅里亚的气候对当地土壤的影响。

（3）“三明治”结构土壤能很好地调节水肥气热，请说明“三明治”土壤的优点。

（4）分析当地无土栽培导致土壤退化的原因。

2、阅读图文材料，完成下列要求。

土壤由各种矿物质、有机质、水分和空气组成，是在一定的自然环境下形成的，能够反映其所在地域的自然环境特征。

图中我国古代用青、红、黄、白、黑五色来描述五个方位的土壤。

(1)从土壤厚度、结构、肥力等方面说出东北黑土的性状特点。

(2)说明东北平原的黑土有机质含量高的主要原因。

(3)写出常用的提高土壤肥力的方法有哪些?3、阅读图文材料，完成下列夏求。

若尔盖湿地是我国面积最大的高寒泥炭沼泽湿地，主要由白河和黄河主河道构成（下左图）。

白河是黄河的一级支流，蜿蜒曲折，河床起伏小且宽浅，自然状态下河湾迁移频繁。

某科研团队于某年夏季在白河中游某段进行河湾迁移调查，发现河湾凸岸湾顶处为面积较大的砾石边滩，上覆砾石和少量淤泥，从凸岸内侧（西南方）到外侧（东北方）依次发育了湿生植被，草本植被和灌木植被三种不同的植被种群，呈条带状环绕凸岸（右图），不同的植被种群彤成于河湾迁移的不同时期。

(1)从水循环的角度简析若尔盖湿地的形成条件。

(2)指出右图中凸岸植被生物量空间分异的规律，并从水分和土壤因索分析原因。

３１卷０３期Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．０３草　业　科　学ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ３６７－３７４０３／２０１４ＤＯＩ：１０．１１８２９＼ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０６２９．２０１３－０１８１放牧和补播对草地土壤有机碳和微生物量碳的影响赵娜１，庄洋１，赵吉１，２，３（１．内蒙古大学环境与资源学院，内蒙古呼和浩特０１００２１；２．中美生态能源及可持续性科学内蒙古研究中心，内蒙古呼和浩特０１００２１；３．内蒙古低碳发展研究院，内蒙古呼和浩特０１００１０）摘要：为评估草地的碳源／汇功能，探索可持续发展的草地管理措施，以内蒙古锡林郭勒典型草原为研究区域，采用野外调查取样结合室内分析的方法，分析了土壤有机碳（Ｓｏｉｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃａｒｂｏｎ，ＳＯＣ）和土壤微生物量碳（Ｓｏｉｌ　Ｍｉ－ｃｒｏｂｉａｌ　Ｂｉｏｍａｓｓ　Ｃａｒｂｏｎ，ＳＭＢＣ）的变化规律，探讨了围栏封育２９年（ＷＦ２９）、围栏封育８年（ＷＦ８）、补播苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏ　ｓａｔｉｖａ）（ＲＡ）、补播羊草（Ｌｅｙｍｕｓ　ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）（ＲＣ）、以及轻度放牧（ＬＧ）、中度放牧（ＭＧ）和重度放牧（ＨＧ）共７种处理对ＳＯＣ和ＳＭＢＣ分布的影响以及草地ＳＯＣ和ＳＭＢＣ碳库储量的大小。

结果表明，从土壤剖面来看，ＳＯＣ、ＳＭＢＣ含量在土壤表层较高，为草地的主要碳库，随着土壤深度的增加呈现降低的趋势。

土壤根系层（０－３０ｃｍ）中，ＷＦ８、ＷＦ２９、ＲＡ、ＲＣ、ＬＧ和ＭＧ的ＳＯＣ和ＳＭＢＣ均高于ＨＧ，其中ＷＦ８正效应较为明显，有利于提高ＳＭＢＣ与ＳＯＣ含量。

ＳＯＣ与ＳＭＢＣ呈显著正相关关系（Ｐ＜０．０５）。

可以通过ＳＭＢＣ的变化反映ＳＯＣ的变化，进而反映ＳＯＣ碳库的变化。

经估算，锡林浩特市草地０－３０ｃｍ总的ＳＯＣ和ＳＭＢＣ碳储量分别为７８８．８６和９．４８Ｇｇ。

其中，围封８年的ＳＯＣ和ＳＭＢＣ碳储量的值都为最高，分别为６６１．７６和６．７６Ｇｇ，人工种草措施的值均为最低，分别为０．６１Ｇｇ和５．７３ｔ。