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牧压调控对高寒草甸夏季草场植被、土壤固碳能力影响的研究
吴启华
2014-05
摘要放牧是草地最主要的利用方式之一,为此,研究者针对放牧和禁牧对植被和土壤的固碳能力的研究有较多的报道,而对高寒杂草类草甸不同放牧强度下植被、土壤碳格局分布研究涉及较少。本文监测了牧压梯度(不同放牧强度)下(禁牧(SCK)、轻度放牧(SL)、中度放牧(SM)、重度放牧(SH))高寒杂草类草甸样地土壤温湿度、土壤持水能力、植被生产力、生物多样性、土壤理化特性、植被和土壤的碳密度以及土壤呼吸和生态系统呼吸的基础上,分析了牧压梯度下相关生态环境要素的变化特征以及对植被/土壤固碳能力的影响。以期构建草地固碳作用与放牧管理的平衡模式,为草地生态系统固碳技术的管理提供科学依据。研究得到,不同放牧强度下:
1)土壤的温度、湿度年变化趋势基本相同,轻牧及禁牧条件下最高最低温度出现时间落后,年均温度稍高。土壤容重在0~10cm表层为SH最大,而在较深层次SL较大。土壤毛管持水量和最大持水量,在0~10cm表层为SL最大,而在20~40cm的较深层次则是SH较大。表现出短期放牧对表层土壤的容重和持水能力影响显著,轻牧及禁牧条件下土壤容重降低、土壤持水能力增加。
2)禾本科、莎草科和杂类草3种主要功能群的重要值变化不尽相同,随放牧强度降低禾草类植物重要值明显增加,而草地退化指示性的杂草类植物的重要值均在重牧条件下最大。物种丰富度和多样性指数均在SM最大,说明中牧有利于物种多样性的维持。
3)植被地上、地下生物总的现存碳密度和枯落物现存碳密度自大到小依次为SCK、SL、SM、SH,表现出随放牧强度的增大而降低。其植被总的净初级生产碳密度由大到小依次为SM、SL、SH、SCK,SM总的净初级生产碳密度明显高于其他放牧强度。说明中度放牧是高寒杂草类草甸较为合理的利用方式,且有较高的植被固碳能力。
4)0~40cm层次土壤有机碳密度和全氮密度均表现为禁牧条件大于放牧,说明禁牧有利于土壤碳密度的增加。而放牧条件下,随放牧强度的增大土壤碳密度稍有增大,但无显著差异。土壤碳密度在0~10cm 土壤层次SH最大,10~40cm各层次由大到小都是SCK、SH、SL、SM。说明短期放牧对土壤的碳氮密度影响不明显。
5)植物生长季土壤呼吸表现出SCK>SM>SH>SL,生态系统呼吸量为SCK>SL>SM>SH,净生态系统交换量表现出SCK>SL>SM>SH,放牧强度增大,草地碳汇能力减弱。
文献类型学位论文
条目标识符http://210.75.249.4/handle/363003/42275
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
吴启华. 牧压调控对高寒草甸夏季草场植被、土壤固碳能力影响的研究[D],2014.
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