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模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统气体交换的影响

陈志芳  
【摘要】:人类活动使大气中温室气体浓度升高,并且改变了全球碳氮循环。过去两个世纪以来地球表面温度和大气氮沉降持续在增加,·并且对全球碳循环产生了深远的影响。草地作为地球表面最重要的陆地生态系统之一,约占全球陆地植被面积的40%,草地生态系统储存了陆地生态系统近1/3的有机碳,因此,全球气候的变暖对草地生态系统的影响将直接关系到全球生态系统碳氮循环。本研究依托内蒙古四子王旗荒漠草原农牧科学院实验基地研究平台,研究温度和氮素增加对生态系统气体交换可能产生的影响,阐明控制释放与吸收CO2的因素,对于全球碳素平衡预算和估计全球变化的潜在效应提供基本资料。结果表明:增温和氮素添加对土壤湿度和地上生物量无显著影响(P0.05)。氮素添加增加了生态系统净CO2交换(net ecosystem CO2exchange,NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration, ER)和生态系统总初级生产力(gross ecosystem productivity, GEP)(P0.05),但在植物生长季节(5-10月)氮素对GEP的影响高于对ER的影响,因此整个生长季节荒漠草原生态系统表现为净碳吸收;2010年,增温显著增加了NEE、 ER和GEP。相关分析表明:NEE、ER和GEP与生物因素(地上生物量)和非生物因素(土壤温度和土壤湿度).之间呈线性相关。说明氮的添加显著增加了荒漠草原生态系统净碳吸收,而短期的增温对生态系统的碳循环没有影响。


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