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《内蒙古大学》 2012年
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围封对内蒙古大针茅(Stipa grandis)群落碳收支的影响

李强  
【摘要】:研究草地生态系统的碳收支过程是正确认识全球碳循环的关键之一。内蒙古典型草原区是目前受人类活动干扰比较严重的地区之一多年来,由于过度放牧和不合理的草原开发导致大面积的草地出现了不同程度的退化。为了遏制草地退化的趋势,国家采取了一系列的措施,其中围封是一种行之有效的手段,对退化草地的恢复发挥了重要的促进作用。 为了阐明围封对草地碳收支的影响和影响程度、以及围封在退化草地恢复过程中的作用,于2010年7月、8月和2011年5月至9月在内蒙古锡林河流域以不同围封年限(围封6年、8年和31年)和不围封的大针茅群落为研究对象,展开群落调查,并测定了各群落的土壤有机碳(SOC)、土壤速效氮(SAN)和土壤速效磷(SAP)含量、生长季土壤呼吸速率以及土壤含水量和土壤机械组成等土壤理化性质。研究结果表明: (1)围封促进了退化草地恢复过程中碳储量的增加,但土壤、植物和凋落物的增加量不一致,表现为:土壤地下根系地上生物量凋落物。与不围封的大针茅群落相比,不同围封年限大针茅群落中的植物、凋落物和土壤碳储量均有所增加,其中地下根系碳储量最大,地上植物碳储量居中,凋落物碳储量最低。 (2)围封消除了放牧对大针茅群落土壤的干扰,使得土壤有机碳含量得以恢复,主要表现为:围封样地0~30cm土层土壤有机碳含量高于不围封样地,在不同围封年限样地中,0~30cm土层土壤有机碳含量呈现随土层深度的增加而呈现降低趋势。0~30cm土层的土壤有机碳含量随着围封年限的延长显著增加。 (3)退化草地在围封恢复过程中,土壤养分含量发生改变。围封样地0~30cm土层中的土壤速效氮和速效磷含量高于不围封样地。在不同围封年限的样地中,土壤速效氮含量并未随着围封年限延长而出现显著的线性变化。各样地0~30cm土层的土壤速效磷含量均随着土层深度的增加而逐渐减少。不同围封年限样地间的土壤速效磷含量差异不显著。 (4)围封样地的土壤呼吸速率高于不围封样地。各样地的土壤呼吸速率表现出先增加后降低的趋势,各样地的土壤呼吸峰值出现在6、7月。不同样地中土壤呼吸速率在6、7月份的变化差异最大。 (5)在围封与不围封的样地中,生长季的碳收支情况为:围封样地的固碳量、土壤呼吸排放量和碳截存量均高于不围封样地。随着围封年限的延长,植物碳储量、土壤有机碳储量和碳截存量均明显增加。 (6)退化草地在不同的围封年限中所具有的固碳潜力不同。在不同围封年限样地中,植物和土壤固碳潜力不同,总体表现为土壤固碳潜力大于植物固碳潜力。草地采取围封措施后,随着围封时间的延长,植物的固碳潜力增加,其中地下根系生物量的固碳潜力最大(167.627gC/m2),凋落物固碳潜力最小(35.817gC/m2)。随着围封年限的延长,0~30cm土层的土壤固碳潜力随土层深度的增加而增加,但不同深度土层的固碳量不同。在不同围封年限样地中,随着围封年限的延长年均土壤固碳量表现出先增加后降低趋势。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S812

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