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高寒草甸主要植物种对大气甲烷行为分异特征研究
郭小伟
学位类型硕士
导师曹广民
2012-05
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点北京
学位专业生态学
关键词甲烷 高寒草甸 主要植物种 Q10
摘要甲烷是引起气候变暖的重要温室气体之一,自从有氧条件下森林能释放甲烷被报道之后,各种陆地生态系统植被是否能够释放甲烷便受到了人们的关注。草地是陆地生态系统的主要类型之一,其功能的正常发挥对维持区域乃至全球生态系统平衡有极其重要的作用。高寒草地广布于青藏高原,约占高原面积的1/3,探讨高寒草地对大气温室气体的贡献作用无疑对认识青藏高原在气候变化中的作用具有重要的意义。本论文通过高寒草甸不同植物群落甲烷通量观测、主要植物种甲烷行为分异的沙培实验及植物气囊物理破坏和气孔密度对甲烷释放通量的影响研究,探索青藏高原高寒草甸主要植物种对大气甲烷行为及其机制,主要结论如下: (1)选取禾草-矮嵩草群落、垂穗披碱草群落、高寒金露梅灌丛群落为研究对象,设置原生植被群落与裸地处理,通过差减法得出高寒草甸不同植物群落对大气甲烷的行为分异特征。表现为高寒灌丛(-0.0560±0.0813 mg.m-2.h-1)<禾草矮嵩草群落(0.0214±0.0402 mg.m-2.h-1)<垂穗披碱草群落(0.0243±0.037 mg.m-2.h-1)。 (2)野外条件下,植物-土壤系统甲烷通量与土壤5cm温度呈负相关,均达到显著水平(p<0.05),而与土壤湿度呈正相关,但未达显著水平。沙培试验中,温度每升高10℃甲烷源植物其排放能力增加17倍;而甲烷汇植物其吸收能力增加14倍。温度是影响植物甲烷通量的重因子。 (3)供试的15种主要高寒草甸植物中,8种(矮嵩草植物、藏嵩草、垂穗披碱草、鹅绒萎陵菜、沙棘、线叶、小嵩草、小叶杜鹃)为甲烷源植物,7种(大叶杜鹃、美丽风毛菊、鬼箭锦鸡儿、金露梅、苔草、细叶亚菊和鸢尾)为甲烷汇植物。其中灌木多为甲烷汇植物,草本多为甲烷源植物;湿生植物和杂类草(美丽风毛菊、线叶龙胆)具有更高的甲烷排放通量。 (4)植物横切纵切处理后甲烷释放速率明显增加,且纵切较横切处理后甲烷释放速率增加更为显著。甲烷源植物甲烷排放通量与气孔密度呈正相关性(p<0.05)。
(5)随着全球气候变暖及人类活动干扰的增加,高寒灌丛草甸急剧退化,呈现斑块状分布,丛径变小,植株变矮,其对大气甲烷汇的功能将逐渐减弱。
学科领域生物科学
文献类型学位论文
条目标识符http://210.75.249.4/handle/363003/3478
专题中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
郭小伟. 高寒草甸主要植物种对大气甲烷行为分异特征研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2012.
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