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Ecosystem Health and Sustainability 2020年第1期6卷 299-307,298页

作者： Yong Zhang hasbagan ganjurjav Shikui Dong Qingzhu Gao National Plateau Wetlands Research Center College of WetlandsSouthwest Forestry UniversityKunmingChina Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture Chinese Academy of Agriculture SciencesBeijingChina School of Grassland Science Beijing Forestry UniversityBeijingChina

Degradation of meadow ecosystems in the largest alpine region of the world,i.e.,the Qinghai-Tibetan Plateau(QTP),is a crucial ecological issue that has ardently discussed in recent *** factors,such as livestock overgrazing,climate change and overpopulation of small mammals are treated as important factors that cause the degradation of meadow ecosystems in the ***,there are few hypotheses focus on the potential role of plant compensatory growth on meadow *** proposed a compensatory growth-related hypothesis to understand the potential degradation process of meadow ecosystems in the *** discussed that there are two stages of meadow degradation,*** beginning stage of meadow degradation that is triggered by high-strength overcompensation;and the intensification stage of meadow degradation,which are driven by external factors such as climate warming,small mammals and thawing of *** mechanism of meadow degradation driven by plant compensatory growth is the asynchronism of plant consumption and the availability of soil *** hypothesis that plant compensatory growth drives meadow degradation under the overgrazing condition requires re-examination and modification by testing the balance between soil nutrient cycling rates and the strength of plant compensatory growth in alpine regions.

关键词： Compensatory growth overgrazing alpine meadow degradation Qinghai-Tibetan Plateau

Warming intensified the effects of nitrogen addition on N_(2)O emissions from alpine meadow in the northern Qinghai-Tibet Plateau

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Advances in Climate Change Research 2024年第1期15卷 101-112页

作者： Ming-Jie LI Yi-Qing GE hasbagan ganjurjav Guo-Zheng HU Hong-Bao WU Jun YAN Shi-Cheng HE Qing-Zhu GAO Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China National Agricultural Experimental Station for Agricultural Environment Nagqu 852100China Ecology and Nature Conservation Institute Chinese Academy of ForestryBeijing 100091China College of Resource and Environment Anhui Science and Technology UniversityFengyang 233100China Nagqu Agriculture Animal Husbandryand Prataculture Science and Technology Research and Extension CenterNagqu 852100China Tongliao Experimental Middle School Tongliao 028000China

Warming and nitrogen(N)addition may impact soil nitrous oxide(N_(2)O)emissions,but the relationship between plant community composition and soil microbial activities remains *** a two-year field study in the Qinghai-Tibet Plateau,open-top chambers were used to quantify the effects of warming,N-addition,and their interactions on N_(2)O *** found that the N-addition greatly increased N_(2)O emissions by 77.4%in 2018 when compared to the control *** contrast,warming showed little effect on N_(2)0 emissions but did increase the activity of enzymes associated with soil nitrification and denitrification.A combined effect of warming and N-addition of resulted in 208.6%(2018)and 90.8%(2019)increase in N_(2)0 emissions,respectively,compared to the individual treatments of warming or *** warming in alpine meadows is causally linked to increased legume biomass which is further intensified with the *** legume biomass(p<0.05),soil moisture(p<0.001)and enzyme activity(p<0.001)had a positive effect on N_(2)0 emissions,while diminished microbial carbon/nitrogen(MBC/MBN)(p<0.05)correlated with reduced N_(2)O *** results indicated that N-addition has a positive effect on N_(2)O emissions,and the addition of warming further intensifies this *** increased dominance of legumes and microbial N content contributes to this *** outcomes suggest that warming and atmospheric N deposition can stimulate N_(2)O emissions of alpine meadows inthefuture.

关键词： Alpine meadow Community composition Nitrogen addition Nitrous oxide flux Qinghai-Tibet Plateau Warming

基于NDVI3g数据反演的青藏高原草地退化特征

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中国农业气象 2019年第2期40卷 86-95页

作者：曹旭娟干珠扎布胡国铮高清竹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 山西省环境科学研究院太原030027

利用NDVI3g数据反演青藏高原1986-2013年高寒草地植被盖度,并计算草地退化指数,以了解青藏高原高寒草地退化状况及其分布特征。结果表明,2011-2013年青藏高原草地退化指数为1.76,属轻度退化等级;退化面积达到41%,与历史平均水平(1986-20... 详细信息

利用NDVI3g数据反演青藏高原1986-2013年高寒草地植被盖度,并计算草地退化指数,以了解青藏高原高寒草地退化状况及其分布特征。结果表明,2011-2013年青藏高原草地退化指数为1.76,属轻度退化等级;退化面积达到41%,与历史平均水平(1986-2010)相比无显著变化,但中等以上退化面积有所增加。其中,轻度退化面积为22%、中度退化面积为8%、重度和极重度退化面积分别为6%和5%,而历史平均分别为28%、7%、4%和1%。从不同草地类型来看,高寒荒漠退化程度最严重,退化面积78%,退化指数为3.23,达到重度退化等级且表现出持续恶化趋势;而高寒草甸和高寒草原退化面积分别为31%和38%,退化指数分别为1.49和1.57,均属于轻度退化状态。从不同省域看,2011-2013年青藏高原新疆自治区范围内草地退化程度最为严重,退化草地面积所占比例为71%;青海省和西藏自治区草地退化比例也较大,分别达到42%和41%;甘肃、四川和云南草地退化比例较小,分别为25%、10%和12%。总体来看,青藏高原草地退化存在空间差异,与历史平均相比无显著变化,但局部有恶化趋势,尤其是高寒荒漠退化状况较为严重。

关键词：草地退化退化指数草地类型不同省域青藏高原

中国草地生态管理的土壤碳汇模拟研究——基于IPCC清单方法

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气候变化研究进展 2023年第3期19卷 371-380页

作者：胡国铮干珠扎布李铭杰余沛东高清竹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 国家农业环境数据中心北京100081 中国农业科学院农业农村碳达峰碳中和研究中心北京100081

草地是中国重要的生态系统碳库,中国为治理草地退化和荒漠化实施了多项草地生态保护建设项目。为了探讨生态系统管理对碳汇的影响,文中基于中国草地生态管理活动水平,设定4个草地生态管理的未来情景,采用IPCC国家温室气体清单指南方法,... 详细信息

草地是中国重要的生态系统碳库,中国为治理草地退化和荒漠化实施了多项草地生态保护建设项目。为了探讨生态系统管理对碳汇的影响,文中基于中国草地生态管理活动水平,设定4个草地生态管理的未来情景,采用IPCC国家温室气体清单指南方法,估算和模拟了中国2001—2030年草地土壤碳汇。结果表明:2001—2010年中国草地土壤碳汇平均为-0.54亿t CO_(2)eq/a,2011—2017年显著提升为平均-1.00亿tCO_(2)eq/a;未来不同草地生态管理情景下中国草地土壤碳汇在-0.42亿t CO_(2)eq/a~-2.00亿t CO_(2)eq/a,2018—2030年草地土壤累积碳汇量为-5.46亿~-26.01亿t CO_(2)eq。本研究为中国未来草地生态管理政策的制定提供参考。

关键词：草地生态管理土壤碳汇 IPCC清单方法模拟

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藏北高寒草甸温室气体排放对长期增温的响应

中国农业气象 2018年第3期39卷 152-161页

作者：王学霞高清竹干珠扎布胡国铮栗文瀚罗文蓉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 北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100097

为深入认识高寒草甸温室气体通量对长期气候变暖的响应,利用开顶式生长室(OTC,Open Top Chamber)模拟增温2a(2Y,2015-2016年)和6a(6Y,2011-2016年)对藏北高寒草甸生长季CO_2、CH_4和N_2O通量的影响。结果表明:与对照相比,生长季(6-8月)... 详细信息

为深入认识高寒草甸温室气体通量对长期气候变暖的响应,利用开顶式生长室(OTC,Open Top Chamber)模拟增温2a(2Y,2015-2016年)和6a(6Y,2011-2016年)对藏北高寒草甸生长季CO_2、CH_4和N_2O通量的影响。结果表明:与对照相比,生长季(6-8月)增温6Y处理和增温2Y处理分别增加和降低高寒草甸土壤CO_2排放通量,其中7月增温6Y处理CO_2排放通量显著高于增温2Y处理;增温6Y和2Y处理增加了高寒草甸CH_4吸收通量,但是处理间差异均不显著;高寒草甸N_2O排放通量表现为增温6Y>2Y>CK,处理间无显著差异。环境因子与温室气体排放通量的相关分析表明,CO_2、CH_4和N_2O排放通量与0~5cm土壤温度相关不显著;土壤湿度、植物地上生物量、微生物生物量碳和蔗糖酶是影响高寒草甸CO_2排放通量的关键因子;NO_3^--N是影响CH_4吸收通量的关键因素;脲酶和NO_3^--N是影响N_2O排放通量的主要因子。因此,增温6Y处理通过增加植物地上部生物量、蔗糖酶活性,从而提高了土壤CO_2排放通量,增温6Y和2Y处理通过增加土壤脲酶和NO_3^--N含量,从而促进了土壤N_2O排放和CH_4的吸收通量。

关键词：温室气体排放 OTC增温高寒草甸酶活性土壤养分

藏北高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性对增氮的响应

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草业学报 2023年第1期32卷 154-164页

作者：沙玉宝干珠扎布胡国铮王学霞严俊何世丞高清竹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 国家农业环境那曲观测实验站西藏那曲852000 北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100097 那曲市草原站西藏那曲852000

土壤线虫在高寒草甸生态系统物质循环和能量传递过程中起重要作用。高寒草甸植物对氮沉降极为敏感,但增氮对土壤线虫群落结构和多样性的影响仍不明确。本研究在西藏那曲高寒草甸开展模拟氮沉降试验,设置0、7、20、40 kg N·hm^(-2)·a-1... 详细信息

土壤线虫在高寒草甸生态系统物质循环和能量传递过程中起重要作用。高寒草甸植物对氮沉降极为敏感,但增氮对土壤线虫群落结构和多样性的影响仍不明确。本研究在西藏那曲高寒草甸开展模拟氮沉降试验,设置0、7、20、40 kg N·hm^(-2)·a-14个增氮水平(硝酸铵),研究增氮对高寒草甸土壤线虫群落结构和多样性的影响。结果表明:1)增氮显著改变了高寒草甸土壤线虫的群落组成,并且降低了线虫多样性和均匀度;2)N20、N40显著提高了食细菌线虫(Ba)类群的相对丰度,较对照组分别提高了30.4%和31.7%;3)线虫多样性指数(H’)和均匀度指数(J)均表现为Nck>N40>N20>N7,不同处理间植物寄生线虫指数(plant parasite index,PPI)、自由线虫成熟度指数(maturity index,MI)、瓦斯乐思卡指数(wasilewska index,WI)无显著差异。在不同增氮条件下,线虫通道指数(nematode channel ratio,NCR)均大于0.5,瓦斯乐思卡指数(WI)均大于1,说明研究区土壤线虫类群整体以食细菌线虫为主,矿化途径主要由食细菌真菌线虫参与;4)土壤中氨态氮含量和线虫总量及食细菌线虫数量显著正相关。本研究明确了施氮条件下食细菌线虫数量的增加是藏北高寒草甸土壤线虫总量增加的主要来源,为探究藏北高寒草甸生态系统对氮沉降的响应机制提供了参考。

关键词：氮沉降生态指数线虫通道指数土壤动物植物生产力

IPCC AR6报告解读:陆地和淡水生态系统及其服务变化

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气候变化研究进展 2022年第4期18卷 395-404页

作者：胡轶伦冀国旭李积宏干珠扎布胡国铮高清竹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农业环境重点实验室北京100081 中国农业科学院农业农村碳达峰碳中和研究中心北京100081 那曲市气象局那曲852000

IPCC第六次评估报告(AR6)第二工作组(WGII)报告的第二章表明,气候变化对陆地和淡水生态系统影响的范围和程度较前期评估结果更为严峻。人为气候变化导致生态系统结构、功能和恢复力恶化,生物群落转移,疾病的传播范围和发病率增加,野火... 详细信息

IPCC第六次评估报告(AR6)第二工作组(WGII)报告的第二章表明,气候变化对陆地和淡水生态系统影响的范围和程度较前期评估结果更为严峻。人为气候变化导致生态系统结构、功能和恢复力恶化,生物群落转移,疾病的传播范围和发病率增加,野火燃烧面积增加和持续时间延长,局部地区物种灭绝,极端天气的频率和强度增加。未来气温升高2~4℃情景下,陆地和淡水生态系统中高灭绝风险物种占比为10%~13%,野火燃烧面积增加35%~40%,森林地区50%以上树木面临死亡风险,15%~35%的生态系统结构发生转变,碳损失持续增加,气温的升高将进一步加剧这些风险造成的严重且不可逆的影响。通过生态系统保护和恢复等人为适应和减缓措施,可以在一定程度的气候变化范围内保护生态系统的生物多样性并增强生态系统服务在气候变化下的恢复力。加剧的气候变化将阻碍适应措施的制定和实施,为保证措施的有效性需要考虑气候变化的长期影响并加快适应措施的部署。

关键词： IPCC 陆地生态系统淡水生态系统生态系统服务风险评估适应

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藏北高寒草甸土壤线虫群落结构对增温的响应

草业科学 2018年第6期35卷 1528-1538页

作者：王学霞高清竹干珠扎布胡国铮栗文瀚中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境与气候变化重点实验室北京100081 北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100097

为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致... 详细信息

为揭示增温对高寒草甸土壤线虫群落的影响,利用OTC模拟短期和长期增温对藏北高寒草甸土壤线虫群落进行比较研究。结果表明,短期和长期增温改变了土壤线虫的群落组成,增加了双垫刃属(Ditylenchus)和丽突属(Acrobeles)丰度。长期增温导致食真菌类线虫丰度显著增加,但各处理间食细菌类线虫、植物寄生类线虫、杂食/捕食类线虫丰度以及cp1-5类群的丰度和属数量无显著差异(P>0.05)。短期和长期增温均降低了土壤线虫的多样性和均匀度,其中2015年短期增温处理显著降低了其多样性。2015年和2016年短期和长期增温土壤显著降低了线虫数量,较对照分别降低了34.45%、32.09%和25.34%和22.66%。各处理样地间MI(Maturity index)、NCR(Nematode channel ratio)、PPI(Plant parasite index)和WI(Wasilewska index)指数无显著差异(P>0.05),且均表现出WI>1,NCR>0.5,表明增温对高寒草甸的健康状态影响不大,土壤有机质矿化途径主要由食细菌和真菌线虫参与。环境因素与土壤线虫数量冗余分析表明,植物总盖度、莎草科盖度、土壤温湿度、细菌和真菌数量对土壤线虫数量影响达到显著水平(P<0.05),增温通过改变植物、土壤理化性质和微生物数量等环境因子而影响高寒草甸土壤线虫群落组成。

关键词：土壤线虫群落结构增温高寒草甸

不同时期干旱对青藏高原高寒草甸生态系统碳交换的影响

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草业学报 2021年第4期30卷 24-33页

作者：王子欣胡国铮水宏伟葛怡情韩玲高清竹干珠扎布旦久罗布中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农业环境重点实验室北京100081 那曲市草原站西藏那曲852000

极端干旱事件能够显著地改变土壤水热条件和群落特征,进而影响生态系统碳交换。以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过设置截雨棚,模拟发生在生长季前期(返青期,5-6月)和中期(快速生长期,7-8月)的极端干旱事件,研究不同时期干旱对群落特征... 详细信息

极端干旱事件能够显著地改变土壤水热条件和群落特征,进而影响生态系统碳交换。以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过设置截雨棚,模拟发生在生长季前期(返青期,5-6月)和中期(快速生长期,7-8月)的极端干旱事件,研究不同时期干旱对群落特征和生态系统碳交换的影响。结果发现:不同时期干旱事件对高寒草甸生态系统的影响均表现在生长季中期,生长季前期干旱处理(ED)下,群落植被高度、盖度和地上生物量均显著降低于对照(CK)(P<0.05);此外,ED和生长季中期干旱处理(MD)均显著抑制了总生态系统生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)(P<0.05),且MD显著降低了净生态系统碳交换(NEE)(P<0.05)。相关分析结果表明,ED处理下,生长季中期的土壤体积含水量与ER显著正相关(P<0.05);MD处理下,在生长季前期的土壤体积含水量、群落地上生物量均与ER显著正相关(P<0.05)。表明生长季不同时期干旱对生态系统碳交换的影响机理不同,生长季前期干旱主要通过抑制植物生长过程影响碳交换,而生长季中期干旱则主要通过抑制植物生理活动影响碳交换。研究结果加深了高寒草甸生态系统对不同时期干旱响应的认识,为气候变化预测研究提供了数据支撑。

关键词：生长季干旱事件碳交换土壤体积含水量生物量

增温对青藏高原高寒草原生态系统碳交换的影响

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生态学报 2019年第6期39卷 2004-2012页

作者：李岩干珠扎布胡国铮万运帆李玉娥旦久罗布白玛玉珍高清竹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081 那曲市草原站那曲852100

碳交换是影响草地生态系统碳汇功能的关键过程,对气候变暖极为敏感。青藏高原分布着大面积的高寒草原,其碳汇功能对气候变暖的响应对区域碳循环过程具有重要的影响。为探究高寒草原生态系统碳交换过程对增温的响应,2012—2014年,在青藏... 详细信息

碳交换是影响草地生态系统碳汇功能的关键过程,对气候变暖极为敏感。青藏高原分布着大面积的高寒草原,其碳汇功能对气候变暖的响应对区域碳循环过程具有重要的影响。为探究高寒草原生态系统碳交换过程对增温的响应,2012—2014年,在青藏高原班戈县进行了模拟增温对高寒草原生态系统碳交换过程影响的研究。结果表明,增温对高寒草原碳交换各组分的影响存在年际差异,但总体上对碳交换存在负面影响。3年平均结果显示,增温显著降低了高寒草原地上生物量、总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(ER)和净生态系统碳交换量(NEE)(P0.05),但2013年增温显著降低了SR(P0.05),而GEP、ER和NEE与空气温度呈显著的负相关关系(P<0.05)。增温引起的干旱胁迫以及地上生物量降低是导致高寒草原NEE降低的主要原因。研究表明,全球变暖会一定程度降低青藏高原高寒草原的碳汇功能。

关键词：碳交换总生态系统生产力生态系统呼吸生态系统净CO2交换地上生物量