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Non-growing season soil CO_2 efflux and its changes in an alpine meadow ecosystem of the Qilian Mountains,Northwest China

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Journal of Arid Land 2013年第4期5卷 488-499页

作者： ZongQiang CHANG XiaoQing LIU Qi FENG zongxi che HaiYang XI YongHong SU JianHua SI Alashan Desert Eco-hydrology Experimental Research Station Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research InstituteChinese Academy of Sciences Gansu Hydrology and Water Resources Engineering Center Academy of Water Resource Conservation Forests in Qilian Mountains of Gansu Province

Most soil respiration measurements are conducted during the growing *** tundra and boreal forest ecosystems,cumulative,non-growing season soil CO2 fluxes are reported to be a significant component of these systems＇ annual carbon ***,little information exists on soil CO2 efflux during the non-growing season from alpine ***,comparing measurements of soil respiration taken annually versus during the growing season will improve the accuracy of estimating ecosystem carbon budgets,as well as predicting the response of soil CO2 efflux to climate *** this study,we measured soil CO2 efflux and its spatial and temporal changes for different altitudes during the non-growing season in an alpine meadow located in the Qilian Mountains,Northwest *** experiments on the soil CO2 efflux of alpine meadow from the Qilian Mountains were conducted along an elevation gradient from October 2010 to April *** measured the soil CO2 efflux,and analyzed the effects of soil water content and soil temperature on this *** results show that soil CO2 efflux gradually decreased along the elevation gradient during the non-growing *** daily variation of soil CO2 efflux appeared as a single-peak *** soil CO2 efflux was low at night,with the lowest value occurring between 02：00-06：***,values started to rise rapidly between 07：00-08：30,and then descend again between 16：00-18：*** peak soil CO2 efflux appeared from 11：00 to 16：*** soil CO2 efflux values gradually decreased from October to February of the next year and started to increase in ***-growing season Q10 （the multiplier to the respiration rate for a 10℃ increase in temperature） was increased with raising altitude and average Q10 of the Qilian Mountains was generally higher than the average growing season Q10 of the Heihe River ***,non-growing season soil CO2 efflux was relatively high in October and early spring and low in the *** soil CO2

关键词： non-growing season soil CO2 efflux spatial and temporal variation alpine meadow Q10 values Qilian Mountains

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祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能的灰色关联分析

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中南林业科技大学学报 2023年第8期43卷 93-101页

作者：安金玲牛赟车宗玺郝虎甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心甘肃张掖734000 淮阴师范学院江苏淮安223300

【目的】以祁连山排露沟流域分布的4种典型植被类型:高寒草甸(GHCD)、灌丛高寒草甸(GCGHCD)、青海云杉林(QHYS)和草地(CD)为研究对象,综合评价祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能,旨在为科学认识水源涵养功能差异及合理经营当地水... 详细信息

【目的】以祁连山排露沟流域分布的4种典型植被类型:高寒草甸(GHCD)、灌丛高寒草甸(GCGHCD)、青海云杉林(QHYS)和草地(CD)为研究对象,综合评价祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能,旨在为科学认识水源涵养功能差异及合理经营当地水源涵养林生态系统提供依据。【方法】通过对不同植被类型枯落物层和土壤层的野外调查和采样,室内测定枯落物层和土壤层的现存量及持水性能、土壤化学性质和土壤水文物理性质等20个评价指标,并分析其在不同植被类型的变化规律,最后用灰色关联分析法综合评价不同植被类型的水源涵养功能强弱。【结果】4种植被类型枯落物层现存量、最大持水量和有效持水量均表现为QHYS>GCGHCD>GHCD>CD,最大持水率表现为GCGHCD>QHYS>GHCD>CD,有效持水率表现为CD显著低于其他3种植被类型。土壤化学性质除pH值和全钾含量在不同植被类型的差异性不显著外,有机质、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾等化学指标差异显著性各不相同,土壤养分指数变化表现为QHYS(0.0732)>GCGHCD(0.0729)>CD(0.0712)>GHCD(0.0706)。土壤水文物理性质容重大小表现为GHCD和CD显著大于GCGHCD和QHYS,非毛管孔隙度表现为GCGHCD>QHYS>GHCD>CD,毛管孔隙度、总孔隙度、非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量均表现为GCGHCD和QHYS显著大于GHCD和CD。灰色关联分析法综合评价表明4种植被类型水源涵养功能大小依次为:QHYS(0.747)>GCGHCD(0.742)>CD(0.446)>GHCD(0.429)。【结论】4种植被类型水源涵养功能最好的植被类型为QHYS和GCGHCD,其次是GHCD和CD最差。该研究结果可为分类经营管理祁连山不同植被类型提供理论依据。

关键词：水源涵养功能枯落物层土壤层灰色关联分析

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祁连山东段青海云杉林区土壤氮矿化与土壤因子的相关性

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水土保持学报 2016年第5期30卷 218-223页

作者：张珊李玉车克钧车宗玺王立刘贤德甘肃农业大学林学院兰州730070 甘肃省白龙江林业管理局林业科学研究所兰州730070 甘肃省祁连山水源涵养林研究院张掖734000

以祁连山东段青海云杉(Picea crassifolia)林分布带土壤为研究对象,采用顶盖埋管的野外取样法和室内分析法,对海拔梯度上土壤铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)净矿化速率、氮净矿化量和净矿化速率进行测定分析,旨在探讨土壤净氮矿化量与... 详细信息

以祁连山东段青海云杉(Picea crassifolia)林分布带土壤为研究对象,采用顶盖埋管的野外取样法和室内分析法,对海拔梯度上土壤铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)净矿化速率、氮净矿化量和净矿化速率进行测定分析,旨在探讨土壤净氮矿化量与气温降水和土壤理化性质的相关关系,以期建立环境变量与土壤氮矿化量和矿化速率模型,进而提高祁连山青海云杉林生产力及水源涵养能力。其结果表明:(1)土壤硝态氮、铵态氮净矿化速率、土壤净氮矿化量和矿化速率随海拔的升高差异性均极显著;土壤氮净矿化量和矿化速率随海拔梯度的升高呈"W"形变化,与硝态氮净矿化速率随海拔升高的变化规律一致,与铵态氮净矿化速率变化规律相反;在海拔2 800m处,硝态氮净矿化速率、土壤净氮矿化量和矿化速率均达到最大值,为0.372,160.3,0.44 mg/(kg·d),铵态氮净矿化速率出现最低值0.067 mg/(kg·d);在海拔2 900m处出现最低值,为0.155,94.7,0.26mg/(kg·d),在海拔3 100m处,铵态氮的净矿化速率出现最大值0.13mg/(kg·d);(2)回归分析表明,土壤净氮矿化量与年均气温呈极显著负相关(P年降水量;(3)回归分析表明,土壤氮净矿化量与土壤全氮、有机质、含水量、pH值呈极显著正相关(P土壤有机质>土壤含水量>土壤pH>土壤容重。

关键词：土壤净氮矿化海拔气温降水土壤养分青海云杉

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祁连山大野口流域土壤水热空间变化特征研究

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冰川冻土 2015年第5期37卷 1353-1360页

作者：牛赟刘贤德苗毓鑫车宗玺甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台甘肃张掖734000

土壤水热对水源涵养功能的发挥影响较大,为了研究流域空间上的水源涵养功能变化规律,在祁连山大野口流域布设90个土壤水热监测探头,对已取得的100多万个数据采取相关分析、变异系数等方法,研究土壤水热空间的变化特征.结果表明:随海拔增... 详细信息

土壤水热对水源涵养功能的发挥影响较大,为了研究流域空间上的水源涵养功能变化规律,在祁连山大野口流域布设90个土壤水热监测探头,对已取得的100多万个数据采取相关分析、变异系数等方法,研究土壤水热空间的变化特征.结果表明:随海拔增大,土壤水分呈波动性增大趋势,增大率约为2.35%·(100m)-1,土壤温度呈波动性降低趋势,降低率约为0.74℃·(100m)-1.半阴坡土壤水分比半阳坡高1.2倍、比阳坡高1.7倍,半阳坡土壤水分比阳坡高1.4倍.半阴坡土壤温度比半阳坡低1.6倍、比阳坡低2.2倍,半阳坡土壤温度比阳坡低1.3倍.土壤水分与其深度呈二次函数的抛物线变化关系,土壤温度与其深度呈线性函数关系,深度每增加10 cm,其温度降低约0.536℃.亚高山灌丛林比乔木林土壤水分高1.5倍、比草地高1.7倍,乔林比草地土壤水分高1.2倍.亚高山灌丛林比乔木林土壤温度低1.6倍、比草地低2.3倍,乔木林土壤温度比草地低1.4倍.高海拔半阴坡灌丛林土壤温度变化最剧烈,低海拔阳坡草地土壤变化较小.研究成果可为探索流域水资源管理及利用提供科学依据和参考资料.

关键词：土壤水分土壤温度海拔坡向坡度大野口流域祁连山

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祁连山中部祁连圆柏年内径向生长对气候因子的响应

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生态学报 2020年第21期40卷 7699-7708页

作者：金敏艳李进军车宗玺王放张军周勾晓华甘肃祁连山国家级自然保护区管理局张掖734000 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

通过对祁连山中部葫芦沟流域的祁连圆柏连续采集微树芯,对其形成层活动和径向生长动态进行了连续两年的监测研究。结果表明,2012年细胞壁加厚和细胞成熟阶段开始时间分别发生在6月26日和7月24日,比2013年细胞壁加厚(6月22日)和细胞成熟... 详细信息

通过对祁连山中部葫芦沟流域的祁连圆柏连续采集微树芯,对其形成层活动和径向生长动态进行了连续两年的监测研究。结果表明,2012年细胞壁加厚和细胞成熟阶段开始时间分别发生在6月26日和7月24日,比2013年细胞壁加厚(6月22日)和细胞成熟阶段(6月26日)开始时间分别晚5 d和28 d。2012年细胞扩大、细胞壁加厚和细胞成熟阶段结束时间分别为7月16日、8月9日和9月8日,比2013年各阶段结束时间分别晚7、28 d和24 d。2012年最大细胞分裂速率为0.33细胞/d,共形成20.9个细胞,细胞分裂速率和木质部细胞总数均高于2013年。通过与附近气象站记录的气象数据进行对比,发现祁连圆柏生长开始时间在温暖年份显著早于寒冷年份,说明祁连圆柏的径向生长开始时间与温度有关。但2013年春季和夏初的高温导致区域干旱程度加剧,使祁连圆柏生长结束时间显著早于2012年,并导致2013年的木质部细胞总量和生长速率都小于2012年。研究表明,在寒冷干旱地区,尽管升温会使生长季提前,但升温导致的干旱胁迫可能对树木的生长速率和木质部细胞总量产生重要影响。

关键词：气候变化径向生长祁连圆柏升温干旱

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祁连山哈溪林区移植前后土壤氮对比研究

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水土保持研究 2017年第4期24卷 349-354页

作者：裴雯车宗玺刘贤德车宗奇张珊成彩霞温娅丽甘肃祁连山国家级自然保护区管理局甘肃张掖734000 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 张掖市环境保护局甘肃张掖734000 甘肃农业大学兰州730070

研究不同海拔梯度森林土壤氮的分布特征,对于合理利用森林资源、改善森林的生态功能都有重要意义。采用封顶埋管法,对祁连山东段哈溪林区不同海拔梯度和不同植被类型的土壤氮进行了研究。结果表明:(1)海拔2 650m青海云杉林土壤的初始TN,... 详细信息

研究不同海拔梯度森林土壤氮的分布特征,对于合理利用森林资源、改善森林的生态功能都有重要意义。采用封顶埋管法,对祁连山东段哈溪林区不同海拔梯度和不同植被类型的土壤氮进行了研究。结果表明:(1)海拔2 650m青海云杉林土壤的初始TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量均最低,海拔2 950 m青海云杉林土壤的初始TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量均最高;各海拔梯度青海云杉林土壤经培养后,其TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量均减小。(2)就不同植被类型而言,青海云杉林土壤TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量均最高,草地和灌丛土壤TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量较低,且二者差异不大。草地和灌丛土壤培养后TN和NH_4^+-N含量显著升高,NO_3^--N含量变化不大。(3)某一海拔青海云杉林土壤移植到其他海拔青海云杉林培养后,土壤TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量变化不大;不同植被类型之间土壤相互移植培养后,土壤TN,NH_4^+-N和NO_3^--N含量变化明显,不同植被类型对土壤氮的含量差异显著。

关键词：土壤氮埋管法海拔梯度祁连山东段

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祁连山国家公园甘肃片区自然教育线路及解说系统的规划

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林业科技通讯 2021年第1期 85-87页

作者：邸华孙小霞车宗玺甘肃祁连山国家级自然保护区管理局甘肃张掖734000

根据祁连山国家公园甘肃片区自然教育资源分布特点,按东、中、西三段地形规划自然教育线路,东段自然教育线路:天祝三峡线路、马牙雪山线路、祁连冰沟线路,中段自然教育线路:山丹马场一场-平羌口线路和马蹄寺线路,西段自然教育线路:康乐... 详细信息

根据祁连山国家公园甘肃片区自然教育资源分布特点,按东、中、西三段地形规划自然教育线路,东段自然教育线路:天祝三峡线路、马牙雪山线路、祁连冰沟线路,中段自然教育线路:山丹马场一场-平羌口线路和马蹄寺线路,西段自然教育线路:康乐草原-孔岗木线路和祁青南锅龙-洪水坝河线路。规划自然教育线路解说系统分为自然教育中心、步道导览解说、特色观赏台解说。

关键词：自然教育线路解说系统祁连山国家公园甘肃片区

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祁连山排露沟流域气温、冻土冻融与河川径流特征

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林业科学 2014年第1期50卷 27-31页

作者：牛赟刘贤德敬文茂车宗玺赵维俊甘肃农业大学兰州730070 甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室张掖734000

通过统计分析祁连山排露沟流域气温、日照时数、土壤温度、降水、冻土冻融及河川径流等监测数据(2002-2011年),研究气温、日照、土壤温度、冻土冻融的变化特征,分析降水、冻土冻融与河川径流的关系。结果表明:年均气温1.7℃,年均日照时... 详细信息

通过统计分析祁连山排露沟流域气温、日照时数、土壤温度、降水、冻土冻融及河川径流等监测数据(2002-2011年),研究气温、日照、土壤温度、冻土冻融的变化特征,分析降水、冻土冻融与河川径流的关系。结果表明:年均气温1.7℃,年均日照时数127.1 h,年均土壤地表温度3.3℃,5,10和15 cm深处年均土壤温度2.3℃,20和40 cm深处年均土壤温度2.4℃;土壤开始冻结日期为10月11日左右,冻土结束消融日期为7月18日左右,季节性冻土存在时间为年均278天,占全年时间的76.16%;12月10日之前,冻土增厚的速率约1.22 cm·d-1,此后,冻土增厚的速率逐渐减小,平均为0.78 cm·d-1,直到3月20日左右,冻土增厚的速率减到最小,但冻土的累积厚度增加到最大,年均最大厚度约159.6 cm;从3月20日左右开始,冻土开始消融,消融的速率逐渐递增,平均为1.47 cm·d-1;河川径流量S与降水量P的回归模型为S=2.936P+9.587(R2=0.742 6),河川经流与冻土冻融厚度F d的回归模型为S=-10.361F d+1 388.498(R2=0.701 7)。

关键词：土壤温度冻土冻融河川径流祁连山排露沟流域

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祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林土壤有机碳与化学性质的相互关系

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冰川冻土 2014年第6期36卷 1565-1571页

作者：赵维俊刘贤德张学龙车宗玺齐鹏牛赟甘肃省祁连山水源涵养林研究院甘肃张掖734000 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃省森林生态与冻土水文水资源重点实验室甘肃张掖734000 甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070

通过对祁连山大野口流域的青海云杉林大样地进行土壤剖面取样,分析了样地土壤有机碳与p H值、养分和阳离子交换量等基本化学性质的变化规律及其相互关系.结果表明：随土层深度不断增加,土壤有机碳含量逐渐减小,在20~30 cm以下趋于稳定（... 详细信息

通过对祁连山大野口流域的青海云杉林大样地进行土壤剖面取样,分析了样地土壤有机碳与p H值、养分和阳离子交换量等基本化学性质的变化规律及其相互关系.结果表明：随土层深度不断增加,土壤有机碳含量逐渐减小,在20~30 cm以下趋于稳定（P〉0.05）;土壤p H值不断增大,仅在0~10 cm与10~20 cm差异显著（P〈0.05）;土壤全氮、速效氮、全磷和阳离子交换量不断减小,全氮含量在30~40 cm以下趋于稳定（P〉0.05）,速效氮含量变化剧烈（P〈0.05）,全磷含量差异性不显著（P〉0.05）,阳离子交换量与有机碳含量变化规律相同;土壤速效磷、全钾和速效钾含量没有明显的变化规律,速效磷和全钾含量差异性不显著（P〉0.05）,速效钾含量仅在0~10 cm与10~20 cm差异显著（P〈0.05）.土壤有机碳与全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾和阳离子交换量之间呈极显著和显著正相关,与土壤p H值和全钾含量之间呈极显著和显著负相关.土壤有机碳与其他基本化学性质的回归方程具有较高精度（R2=0.793）,影响土壤有机碳含量的主要化学因子依次为土壤阳离子交换量、速效钾和全磷含量.

关键词：青海云杉林大样地土壤有机碳土壤剖面祁连山

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祁连山区气候变化与流域径流特征研究

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干旱区资源与环境 2011年第1期25卷 162-165页

作者：王顺利刘贤德金铭张学龙车宗玺王荣新甘肃省祁连山水源涵养林研究院张掖734000

用气候学、水文学及统计学方法,分析了国家级祁连山森林生态站长期定位监测数据,气温、降水对流域径流的影响关系,据此研究了该流域水热条件下流域径流,分析得出试验流域多年平均降水量为354.3mm,年平均气温为1.6℃,年平均出山径流为118... 详细信息

用气候学、水文学及统计学方法,分析了国家级祁连山森林生态站长期定位监测数据,气温、降水对流域径流的影响关系,据此研究了该流域水热条件下流域径流,分析得出试验流域多年平均降水量为354.3mm,年平均气温为1.6℃,年平均出山径流为118.2mm,径流系数为0.33;随着季节温度的升高,径流量呈增加之势,反之亦然;随季节降水量的增加,径流量同时也呈增加的趋势。研究表明了温度、降水与流域出山径流量密切相关,为不同季节气候变化对流域径流的影响提供科学依据。

关键词：祁连山区气温降水流域径流

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