青藏高原高寒草甸碳循环主要过程对氮、磷添加的响应

NWIPB OpenIR

	青藏高原高寒草甸碳循环主要过程对氮、磷添加的响应
	杨晓霞
	2014-05
摘要	青藏高原正经历着明显的温暖化过程，而由此引起的土壤温度的增加促进了土壤中微生物的活性，同时青藏高原东缘地区大气氮沉降十分明显，并呈逐年增加的趋势，这些均促使土壤中可利用营养元素的增加；高寒草甸是青藏高原地区极为重要的一种生态系统类型，因此深入了解青藏高原高寒草甸生态系统碳循环过程对可利用营养元素增加的响应，是准确预测和有效控制未来全球变化背景下区域及全球尺度陆地生态系统碳储量及碳平衡的重要基础。本研究选取位于中国青海省海北自治州的高寒草甸生态系统，设置四个实验处理：对照，氮添加（10 g N m^-2year^-1，尿素），磷添加（5 g P m^-2year^-1，重过磷酸钙）以及氮磷同时添加（10 g N m^-2year^-1，尿素；5 g P m^-2 year^-1，重过磷酸钙），自2009年开始，历经四个生长季（2009-2012年），测定了不同处理下该生态系统的群落生物量和生产力、土壤呼吸及土壤碳库等，旨在探讨青藏高原高寒草甸生态系统碳循环主要过程及其对氮、磷添加的响应。本研究的主要结果如下： 1. 氮、磷添加均增加了青藏高原高寒草甸生物量和生产力。氮、磷添加均显著促进了青藏高原高寒草甸生态系统的地上生物量，平均而言分别增加了21.6%和46.9%。养分添加后禾草类植物生物量的显著增加是氮、磷提高地上生物量的主要来源。氮添加对青藏高原高寒草甸生态系统地下生物量无显著影响，但磷添加有促进地下生物量的趋势。施肥第四年（2012年）氮、磷添加均显著促进了地上净初级生产力，同时均有降低地下净初级生产力的趋势，综合考虑，氮、磷添加促进了总净初级生产力并且均促使更多的初级生产力分配到地上。 2. 青藏高原高寒草甸生态系统土壤呼吸对氮、磷添加的响应相异。氮添加在第一年促进了青藏高原高寒草甸生态系统的土壤呼吸（18.4%），接下来的两年对土壤呼吸无显著影响，在第四年则显著抑制土壤呼吸（10.2%），土壤呼吸对氮添加响应随时间的变化可能主要源于微生物活动对氮添加的响应随时间的变化；磷添加促进了青藏高原高寒草甸生态系统土壤呼吸（11.9%），这种正响应极有可能源于磷添加对地下生物量的促进，然而由于植物对养分添加的响应具有迟滞效应，磷添加对土壤呼吸的促进作用从第三年开始显著。氮、磷添加对土壤呼吸温度敏感性均无影响，说明在青藏高原高寒草甸生态系统较长期内氮磷添加不会通过影响土壤呼吸温度敏感性而影响土壤呼吸速率。施肥四年后，氮、磷添加均显著降低了异氧呼吸速率，说明在青藏高原高寒草甸生态系统较长期内氮、磷添加会通过抑制异养呼吸而降低向大气的净碳输出。 3. 青藏高原高寒草甸0-10 cm 深度土壤碳含量为74.4 g kg-1，蕴含的碳约为5.58 kg C m-2。氮添加（四年后）促进了青藏高原高寒草甸土壤碳含量的增加（6.3%），而磷添加（四年后）对青藏高原高寒草甸土壤碳含量的影响很小。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/37181
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	杨晓霞. 青藏高原高寒草甸碳循环主要过程对氮、磷添加的响应[D],2014.