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梯度增温对青藏高原高寒草甸生态系统碳交换的影响

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草业科学 2017年第12期34卷 2407-2415页

作者：耿晓东旭日中国科学院青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

高寒草甸是青藏高原主要的草地生态系统类型,对气候变化非常敏感,研究高寒草甸生态系统碳交换对升温的响应具有重要的理论和现实意义。在青藏高原中部地区的高寒草甸,使用开顶箱法(open-top chambers,OTCs)设置不增温对照(T_0)以及4个... 详细信息

高寒草甸是青藏高原主要的草地生态系统类型,对气候变化非常敏感,研究高寒草甸生态系统碳交换对升温的响应具有重要的理论和现实意义。在青藏高原中部地区的高寒草甸,使用开顶箱法(open-top chambers,OTCs)设置不增温对照(T_0)以及4个不同程度的增温处理(T_1、T_2、T_3、T_4),采用CO_2红外分析仪对生长季期间的碳交换进行连续3年的观测。结果表明,4个增温处理的5cm土壤温度较之于不增温对照分别增加1.73(T_1)、1.83(T_2)、3.03(T_3)以及3.53℃(T_4);土壤水分没有发生梯度变化。观测期间,净生态系统碳交换(net ecosystem carbon exchange,NEE)基本为负值,因此高寒草甸表现为碳汇。增温小于2℃促进总生态系统生产力(gross ecosystem productivity,GEP),但对生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER)影响较小,因而促进NEE,即促进高寒草甸的碳吸收;但增温大于3℃则抑制GEP,对ER影响较小,因而总体上对NEE产生抑制作用。综上所述,在高寒草甸生态系统,适度增温促进碳吸收,增温过度则降低碳吸收。

关键词：增温高寒草甸碳交换呼吸 GEP NEE OTC

西藏纳木错高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸主要温室气体通量对比研究

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草地学报 2014年第3期22卷 493-501页

作者：旦增塔庆旭日魏学红魏达刘永稳王迎红西藏大学农牧学院西藏林芝860000 中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大气物理研究所北京100029

青藏高原高寒草地占我国天然草地的40%,研究其温室气体源汇强度及驱动因子具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法,在西藏纳木错地区开展高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸的生态系统呼吸、CH_4和N_2O通量观测,生长季内的观测表明:高寒草原... 详细信息

青藏高原高寒草地占我国天然草地的40%,研究其温室气体源汇强度及驱动因子具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法,在西藏纳木错地区开展高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸的生态系统呼吸、CH_4和N_2O通量观测,生长季内的观测表明:高寒草原和高寒草甸生态系统呼吸分别为(283.7±14.4)mg·m^(-2)·h^(-1)和(275.7±20.6)mg·m^(-2)·h^(-1),低于有机质丰富的沼泽化草甸,为(591.6±53.2)mg·m^(-2)·h^(-1)。高寒草原和高寒草甸均是CH_4的汇,其生长季均值分别为(—84.9±7.6)μg·m^(-2)·h^(-1)和(—39.2±4.6)μg·m^(-2)·h^(-1);而沼泽化草甸是CH_4的源其均值为(149.2±34.2)μg·m^(-2)·h^(-1)。高寒草原、高寒草甸和沼泽化草甸均为N_2O的源,生长季排放量分别为(7.3±2.8),(3.0±1.1)和(2.2±4.3)μg·m^(-2)·h^(-1)。土壤水分总体控制着高寒草地CH_4通量的时空变化,在土壤水分含量约大于30%的沼泽化草甸表现为CH_4的排放源,而在土壤水分含量低于30%的高寒草原和草甸表现为CH_4的汇;生长季水分含量越高,对CH_4的吸收越弱。

关键词：高寒草原高寒草甸沼泽化草甸生态系统呼吸 CH4通量 N2O通量

多梯度增温对青藏高原高寒草甸温室气体通量的影响

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生态环境学报 2017年第3期26卷 445-452页

作者：耿晓东旭日魏达中国科学院青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所//中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室四川成都610041

高寒草甸是青藏高原重要的草地类型之一。目前增温对高寒草甸温室气体通量影响的研究较少,尤其在不同尺度的增温条件下,温室气体通量的响应尚不明确。因此,设置多梯度增温实验,模拟未来不同幅度增幅情况,对预测高寒草甸温室气体通量的... 详细信息

高寒草甸是青藏高原重要的草地类型之一。目前增温对高寒草甸温室气体通量影响的研究较少,尤其在不同尺度的增温条件下,温室气体通量的响应尚不明确。因此,设置多梯度增温实验,模拟未来不同幅度增幅情况,对预测高寒草甸温室气体通量的变化具有重要意义。为深入地认识气候变暖对高寒草甸温室气体通量的影响,假设高寒草甸温室气体通量的周转速率在增温条件下随增温梯度而加快。在青藏高原纳木错地区高寒草甸,采用开顶箱法(Open-top chambers,OTCs)设置对照(T0,不增温)以及4个不同程度的增温处理(T1、T2、T3、T4,分别增温1、2、3、4℃),结合静态箱-气相色谱法对增温处理后的CO_2、CH_4和N_2O通量进行同步观测。对3个生长季(2013—2015年)进行连续观测发现:(1)地下5 cm土壤3年的平均温度相对于对照处理分别增加1.73℃(T1)、1.83℃(T2)、3.03℃(T3)和3.53℃(T4);(2)高寒草甸生长季平均呼吸(CO_2)为(42.6±9.11)mg·m^(-2)·h^(-1),同时具有较强的CH_4吸收能力,达到(-47.96±8.76)μg·m^(-2)·h^(-1),其N_2O通量维持在较低水平,为(0.3±0.46)μg·m^(-2)·h^(-1);(3)在高寒草甸生长季,温室气体通量与温度以及水分均具有显著的相关关系,但增温未能显著改变生长季温室气体平均通量。以上结果表明,增温所引起的其他环境因素的改变(如伴随不同梯度增温下土壤水分变化的不确定性),导致高寒草甸在短期内进行内部调节,并维持温室气体通量稳定。

关键词：增温高寒草甸呼吸甲烷氧化亚氮

增水对青藏高原高寒草甸生态系统表层土壤碳氮的影响

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林业资源管理 2018年第6期 99-105页

作者：李凤滋旭日中国科学院青藏高原研究所高寒生态重点实验室内蒙古大学生态与环境学院

通过人为多梯度增加降水的控制实验,观察高寒草甸生态系统中表层(-10cm)土壤碳(Total Carbon,TC)氮(Total Nitrogen,TN)对降水增加的响应。结果显示:3年5个梯度的增水处理未引起表层土壤碳氮产生显著的变化,但2014年和2015年在增水40%... 详细信息

通过人为多梯度增加降水的控制实验,观察高寒草甸生态系统中表层(-10cm)土壤碳(Total Carbon,TC)氮(Total Nitrogen,TN)对降水增加的响应。结果显示:3年5个梯度的增水处理未引起表层土壤碳氮产生显著的变化,但2014年和2015年在增水40%和增水80%处理下,土壤总碳、土壤总氮有一定增加(P>0. 05);表层土壤铵态氮总体有增加的趋势(P> 0. 05),硝态氮总体有减少的趋势(P> 0. 05)。表明短期的增水处理不会引起表层土壤碳氮发生显著变化。

关键词：增水土壤碳土壤氮高寒草甸生态系统青藏高原

西藏纳木错高寒草原豆科与非豆科优势植物群落碳氮储量及收支的对比研究

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生态科学 2015年第5期34卷 29-37页

作者：代冬雪旭日徐兴良王迎红中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大气物理研究所北京100029

豆科植物在青藏高原高寒草原广泛分布,有离散和集中两种分布格局。集中分布格局中,豆科植物生物量约占总生物量的30%以上;离散分布格局中,豆科植物生物量一般不足总生物量的10%。在西藏纳木错高寒草原,选取豆科植物集中分布区和典型紫... 详细信息

豆科植物在青藏高原高寒草原广泛分布,有离散和集中两种分布格局。集中分布格局中,豆科植物生物量约占总生物量的30%以上;离散分布格局中,豆科植物生物量一般不足总生物量的10%。在西藏纳木错高寒草原,选取豆科植物集中分布区和典型紫花针茅草原作为豆科和非豆科优势植物群落的代表,测定和分析两群落土壤碳氮储量、温室气体通量及生态系统CO2净交换(NEE)的区别,以初步研究两群落在碳氮储量和收支中的差异,为深入研究豆科植物集中分布的形成机制提供最基本的数据支持。结果表明,与非豆科优势植物群落相比,(1)豆科优势植物群落土壤氮储量增加不显著,土壤氮含量和N2O排放通量增加不显著,非豆科植物的氮含量显著增加。(2)豆科植物优势群落土壤碳储量增加不显著,非豆科植物地下部分碳含量显著增加,生态系统呼吸(ER)显著增加的同时光合固碳总量(GEP)也显著提高,但光合固碳总量(GEP)显著大于生态系统呼吸(ER),使CO2净交换(NEE)显著增加,CH4吸收显著降低。

关键词：高寒草原豆科与非豆科优势植物群落碳氮储量和收支