靳宇曦, 刘芳, 张军, 韩梦琪, 王忠武^,*, 屈志强^*, 韩国栋^,*内蒙古农业大学草原与资源环境学院, 呼和浩特 010019

Net ecosystem carbon exchange characteristics in Stipa breviflora desert steppe with different stocking rates

JIN Yu-Xi, LIU Fang, ZHANG Jun, HAN Meng-Qi, WANG Zhong-Wu^,*, QU Zhi-Qiang^*, HAN Guo-Dong^,*College of Grassland, Resources and Environment, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China

通讯作者: *Han GD, hanguodong@imau.edu.cn*Wang ZW, zhongwuwang1979@163.com

编委: 黄建辉
责任编辑: 王葳

基金资助:

国家自然科学基金(31270502) 国家自然科学基金(31260124) 中国科学院战略性先导科技专项(XDA050000) 中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050402-6) 国家重点研发计划(2016YFC0500504) 内蒙古自治区重大科技专项和中国科学院西部之光项目(2016YFC0500504)

Online:2018-03-20

Supported by:

SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(31270502) Supported by the National Natural Science Foundation of China(31260124) the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA050000) the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA05050402-6) the International Key Science Research Program(2016YFC0500504) the Science and Technology Projects in Inner Mongolia Autonomous Region and the West Light Foundation of Chinese Academy of Sciences.(2016YFC0500504)

摘要
草地生态系统是我国最大的陆地生态系统, 其碳循环的动态变化在全球碳收支平衡中扮演着重要角色。放牧是草地生态系统的主要利用方式。不同的放牧利用强度对草地生态系统会产生不同的影响。该文采用便携式光合仪LI-6400和密闭式箱法于2014-2016年生长季(5-10月)测定了3个载畜率处理(对照、轻度放牧和重度放牧)的生态系统净碳交换, 同步测定了土壤10 cm温度和湿度, 探讨载畜率、水热因素对短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原碳交换的影响。结果表明: 载畜率对生态系统净碳交换有显著影响, 随着载畜率的增加, 生态系统净碳交换、生态系统呼吸以及生态系统总初级生产力分别降低了48.6%、35.3%、40.4%。重度放牧显著降低了草地的固碳能力, 但轻度放牧对草地的固碳能力没有显著影响。年际间生态系统净碳交换主要受降水调控。整个生长季, 短花针茅荒漠草原均表现为碳吸收, 土壤温度对生态系统净碳交换的贡献率高于土壤湿度。
关键词： 短花针茅荒漠草原;载畜率;生态系统净碳交换;生态系统呼吸;生态系统总初级生产力

Abstract
Aims Grassland ecosystem is the largest terrestrial ecosystem type in China. The dynamic changes in carbon cycle play an important role in global carbon budget balance. Grazing is the main use of grassland ecosystem. Different grazing intensity has different effects on the grassland ecosystem.Methods In the growing seasons (May to October) from 2014 to 2016, we used portable optical LI-6400 and the method of static chamber to measure net ecosystem carbon exchange in Stipa breviflora desert steppe with 3 different stocking rates (CK, no grazing control; LG, lightly grazing; HG, heavily grazing). At the same time, the soil temperature and moisture of 10 cm depth were also measured. The effects of stocking rate and hydrothermal factors on the carbon exchange were discussed.Important findings Stocking rate had a significant impact on net ecosystem carbon exchange. With the increase of stocking rate, the net ecosystem carbon exchange, ecosystem respiration, gross ecosystem productivity decreased by 48.6%, 35.3% and 40.4% respectively. Heavily grazing significantly reduced grassland carbon sequestration, but lightly grazing had no significant effect. The inter-annual changes in net carbon exchange was mainly controlled by precipitation. Throughout the growing season, Stipa breviflora desert steppe were carbon sinks. The contribution of soil temperature to the variations of net ecosystem carbon exchange was higher than that of soil moisture.
Keywords：Stipa breviflora desert steppe;stocking rate;net ecosystem carbon exchange;ecosystem respiration;gross ecosystem productivity


PDF (1613KB)摘要页面多维度评价相关文章导出EndNote|Ris|Bibtex收藏本文
引用本文
靳宇曦, 刘芳, 张军, 韩梦琪, 王忠武, 屈志强, 韩国栋. 不同载畜率处理下短花针茅荒漠草原生态系统净碳交换特征. 植物生态学报, 2018, 42(3): 361-371 doi:10.17521/cjpe.2017.0066
JIN Yu-Xi, LIU Fang, ZHANG Jun, HAN Meng-Qi, WANG Zhong-Wu, QU Zhi-Qiang, HAN Guo-Dong. Net ecosystem carbon exchange characteristics in Stipa breviflora desert steppe with different stocking rates. Chinese Journal of Plant Ecology, 2018, 42(3): 361-371 doi:10.17521/cjpe.2017.0066


草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡。生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率。生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇)。国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007)。我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布。放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分。大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010)。但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015)。草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性。短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大。研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011)。但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的。本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系。对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

试验地位于内蒙古自治区乌兰察布市内蒙古农牧业科学院四子王旗基地(41.47° N, 111.53° E), 海拔高度为1 450 m。试验区土壤为淡栗钙土, 有机碳平均含量为1.3%, 整体表现为缺氮、少磷、钾有余的特点。气候类型为中温带大陆性季风气候, 冬季寒冷漫长, 夏季短促凉爽, 降水少而集中, 雨热同期; 研究区年平均气温3.4 ℃, 6-8月气温最高, ≥10 ℃的年积温为2 200-2 500 ℃, 无霜期90-120天。年降水量288 mm, 主要集中在草地放牧利用时间段(5-9月), 这期间的降水量占全年的80%以上。该地区植物种类组成较贫乏, 群落低矮稀疏, 建群种为短花针茅, 优势种为冷蒿(Artemisia frigida)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica), 属于典型的荒漠草原生态系统。

1.2 试验设计

放牧试验始于2004年, 在短花针茅荒漠草原选择地势相对平坦、一致的地方围封约50 hm²天然草地。采用完全随机区组试验设计, 将围栏划分为3个区组, 即3次重复, 在每个区组中设4个处理, 即4个不同的载畜率水平, 分别为不放牧(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG), 4个处理完全随机排列。各个试验小区面积基本相等, 为4.4 hm²。根据卫智军等(2000)对内蒙古荒漠草原载畜率的研究结果, 设定不同的载畜率值分别为每公顷每半年0 (CK)、0.91 (LG)、1.82 (MG)和2.71 (HG)羊单位, 放牧绵羊数量分别为0、4、8和12只, 每年6月初选取2岁成年蒙古羯羊在指定的小区内自由采食, 每天放牧时间为6:00-18:00, 放牧至11月结束。本研究选取了不放牧、轻度放牧、重度放牧3个载畜率水平进行研究。

1.3 数据采集

1.3.1 生态系统碳交换

2014-2016年生长季(5-10月)用便携式光合仪LI-6400 (LI-COR, Lincoln, USA)和密闭式箱法测定生态系统净碳交换。每年放牧试验开始前, 在每个试验小区随机安置3个铝合金水槽框(50 × 50 cm²), 砸入土壤8 cm深度左右, 与土壤紧密贴合并保持平稳。测定前先将自制大叶室和LI-6400连接, 测定时将一个50 × 50 × 50 cm³的透明有机玻璃箱(大叶室)放置在金属框上, 使其接触紧密并保证密闭。为使箱内气体混合均匀, 在箱体内部两边顶角处装有两个小风扇。测定时间选在晴朗无云的天气, 于8:00-12:00进行测定, 每月测定2次(由于天气等原因有些月份只有一次)。每120 s测定一个样点, CO₂浓度和水分通量数值每10 s自动记录一次, 根据时间序列、CO₂浓度和水分通量值变化可以计算出生态系统净CO₂交换(NEE)。NEE负值表示净CO₂吸收, 正值表示净CO₂释放。生态系统总初级生产力(GEP)根据NEE和ER计算得出。

1.3.2 土壤温度与湿度

在LI-6400测定的同时, 用2个TP3001地温计测定土壤10 cm温度, 稳定后记录数据。同时, 在测定CO₂通量的每个样点附近, 使用直径2.5 cm的土钻取出0-10 cm土壤样品, 装入铝盒中, 及时称量记录湿质量, 于105 ℃下烘干24 h后称干质量, 计算其质量含水量。

1.4 数据分析

生长季内多次测定的指标, 使用SPSS 20.0中的重复测定方差分析法检验不同载畜率对生态系统净CO₂交换、土壤温度和湿度的影响, 采用R语言分析土壤温度、土壤湿度对NEE的贡献率及相对重要性。用Sigmaplot 10.0软件绘图。

2 结果和分析

2.1 气温和降水

2014-2016年日平均气温和降水的季节动态趋势如图1所示, 日平均气温呈单峰曲线型, 最高月平均气温集中在7月, 分别为21.12、20.12和19.60 ℃。生长季平均气温分别为14.39、14.54和13.87 ℃。2014、2015年降水趋势相似, 呈双峰型曲线。6月份降水最多, 2014和2015年分别为36.1和44.2 mm, 9月

末10月初再次出现峰值。整个生长季的累积降水量分别为195.6和120.7 mm。2016年降水量充沛, 表现为非对称性的单峰曲线, 主要集中于6-7月, 7月的降水量达到131.2 mm, 整个生长季累积降水量为332.9 mm。

图1

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图12014-2016年生长季日平均气温和日降水量。每一个数据点为当日观测值。

Fig. 1Daily mean air temperature and precipitation in the growing seasons from 2014 to 2016. Each data point is the observation value of the day.

2.2 土壤温度与湿度

2014-2016年生长季期间10 cm土层的土壤温度与湿度的动态变化呈单峰型(图2), 其变化规律与大气温度和降水一致。载畜率对土壤温度没有显著影响, 但不同载畜率处理下土壤温度的变化趋势一致, 都表现出对照区<轻度放牧区<重度放牧区。受降水影响明显, 2016年土壤湿度显著高于2014、2015年(p < 0.000 1, 表1)。2014、2015年10月土壤含水量达到了峰值, 分别是9.54%和9.94%, 2016年7月土壤含水量最大为13.86%。载畜率对土壤湿度没有显著影响, 不同载畜率处理下, 土壤湿度表现为对照区>轻度放牧区>重度放牧区。

图2

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图22014-2016年生长季不同载畜率处理下10 cm表层土壤温度和土壤湿度。每一个数据点为当日该处理下, 所有重复观测的平均值。

Fig. 2During the growing season 2014-2016, 10 cm surface soil temperature and moisture under different stocking rates. Each data point is the average of all repeated observations for that day under that treatment.



Table 1
表1
表1载畜率、年份及其交互作用对生态系统碳交换的影响
Table 1Effect of grazing, year and their interactions on ecosystem carbon exchange

	生态系统净碳交换 Net ecosystem carbon exchange	生态系统呼吸 Ecosystem respiration	生态系统总初级生产力 Gross ecosystem productivity	土壤温度 Soil temperature	土壤湿度 Soil moisture
载畜率 Stocking rate	<0.001**	<0.000 1***	<0.000 1***	0.740	0.085
年 Year	<0.000 1***	<0.000 1***	<0.000 1***	0.080	<0.000 1***
载畜率×年 Stocking rate × Year	0.287	0.022*	0.071	0.984	0.808

*, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001.

新窗口打开|下载CSV

2.3 载畜率与生态系统碳交换

从二因素方差分析来看, 载畜率和年份显著地影响了生态系统碳交换, 二者的交互作用仅对ER有显著影响(p < 0.05, 表1)。2014-2016年生长季试验期间, 短花针茅荒漠草原生态系统整体处于净碳吸收的状态, 2016年生态系统净碳吸收显著高于2014、2015年(p < 0.000 1)。生态系统净碳交换对载畜率的响应因年而异, 2014年和2016年对照显著高于重度放牧, 轻度放牧没有显著差异; 2015年, 对照和轻度放牧显著高于重度放牧(图3)。整体来看, 重度放牧与对照相比显著降低了NEE (48.6%)、ER (35.3%)及GEP (40.4%)。NEE的季节变化受气温和降水的影响, 2014年NEE的峰值出现在8月末9月初; 2015年NEE为双峰曲线型, 于6月末7月初达到峰值, 9月末由于降水量增加再次出现峰值; 2016年NEE呈现出明显的单峰曲线型, 7月末8月初达到峰值(图4)。

图3

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图32014-2016年不同载畜率下生态系统碳交换的变化(平均值±标准误差)。CK, 对照; LG, 轻度放牧; HG, 重度放牧。大写字母表示同年内不同载畜率差异显著(p < 0.05), 小写字母表示同一载畜率在不同年份间差异显著(p < 0.05)。相同字母表示无显著差异(p > 0.05)。

Fig. 3Variations of ecosystem carbon exchange in plots with different stocking rates from 2014 to 2016 (mean ± SE). CK, no grazing control; LG, lightly grazing; HG, heavily grazing. Capital letters indicate significant differences (p < 0.05) in sites with different stocking rates in the same year. Lowercase letters indicate significant differences (p < 0.05) in different years at sites with the same rate of stocking. The same letters mean no significant difference (p > 0.05).

图4

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图42014-2016年生态系统净碳交换月动态(平均值±标准误差)。NEE, 生态系统净碳交换。每一个数据点为当日观测的每个载畜率处理的观测值。

Fig. 4The monthly dynamic of net ecosystem carbon exchange from 2014 to 2016 (mean ± SE). NEE, net ecosystem carbon exchange. Each data point is the observed value of each stocking rate treatment observed on the day.

2.4 不同载畜率处理下GEP和ER对NEE的贡献

3个生长季中, 不同载畜率处理下, NEE随着GEP的增加呈显著的线性增加趋势(p < 0.000 1)。其中, GEP对NEE的解释程度为LG > CK > HG。NEE与ER的关系因年而异。2014、2015年不同载畜率处理下, NEE与ER没有相关关系, 只有在2016年表现显著的线性相关关系, 随着ER的增加净碳交换显著增加(p < 0.000 1)。不同载畜率处理下, ER对NEE的解释程度为LG > CK > HG。NEE-GEP之间的相关性高于NEE-ER。NEE与GEP的斜率如下: 2014年, CK 0.688, LG 0.772, HG 0.788; 2015年, CK 0.603, LG 0.684, HG 0.692; 2016年, CK 0.494, LG 0.552, HG 0.531。2014、2015年NEE与GEP的斜率高于2016年, 随着载畜率的增加, 斜率逐渐增大, 而2016年则是LG > HG > CK。

2.5 水热因素对生态系统碳交换的影响

水热条件是限制NEE的重要非生物因素。由于2014-2016年3年中的水热条件差别很大, 因此逐年进行碳通量与土壤温度、土壤湿度的回归, 发现土壤温度、土壤湿度与CO₂通量之间的关系在3个生长季中不同。2014年, NEE与土壤温度呈显著的二次函数关系(p < 0.000 1), 随着土壤温度升高净碳吸收先增加, 当土壤温度超过20 ℃时, 净碳吸收明显减弱, 最后出现净碳释放。GEP的变化趋势与NEE一致, 随着土壤温度的升高, GEP先增加后减少。ER与土壤温度呈显著的二次函数关系(p < 0.000 1), 随着土壤温度的升高, ER先增加后减少。土壤湿度与CO₂通量之间的关系与土壤温度相似, NEE、GEP与土壤湿度呈显著的二次函数关系(p < 0.000 1), 随着土壤湿度的升高, 净碳吸收和GEP先增加后减少。ER与土壤湿度呈显著的二次函数关系 (p = 0.008), 随着土壤湿度的升高, ER先增加后减少; 2015年, NEE与土壤温度呈显著的线性关系(p < 0.000 1), 随着土壤温度升高, 净碳吸收呈线性增加趋势。GEP的变化趋势与NEE一致, GEP随土壤温度的升高而增加。ER与土壤温度呈显著的二次函数关系(p = 0.0012), 随着土壤温度的升高, ER先增加后减少。然而2015年的土壤湿度与CO₂通量之间没有表现出显著的相关关系; 2016年, CO₂通量随土壤温度和湿度的增加表现出相同的变化趋势。NEE、GEP与土壤温度、土壤湿度呈显著的线性关系(p < 0.000 1), 随着土壤温度和湿度的升高, CO₂吸收呈线性增加趋势。ER与土壤温度、土壤湿度呈显著的线性关系(p < 0.000 1), 随着土壤温度和湿度的升高, ER显著增加。在季节尺度上, 土壤温度对生态系统碳通量组分的解释程度(R² = 0.02-0.54)高于土壤湿度(R² = 0-0.28)。

不同年份土壤温度、湿度对NEE的相对重要性结果如表2所示, 2014年土壤温度和湿度可以解释NEE变异的7.9%, 其中土壤温度对NEE的相对贡献为5.7%, 土壤湿度对NEE的相对贡献为2.2%, 它们分别占方差比例的72.28%和27.72%。2015年土壤温度和湿度可以解释NEE变异的18.4%, 土壤温度对NEE的相对贡献为13.7%, 土壤湿度对NEE的相对贡献为4.6%, 分别占方差比例的74.71%和25.29%。2016年土壤温度和湿度可以解释NEE变异的38.2%, 土壤温度对NEE的相对贡献为20.2%, 土壤湿度对NEE的相对贡献为18%, 分别占方差比例的52.88%和47.12%。3年中, 无论平水年(2014年)、欠水年(2015年)还是丰水年(2016年), 土壤温度对NEE的贡献率均高于土壤湿度。

Table 2
表2
表2土壤温度、土壤湿度对生态系统净碳交换的相对贡献
Table 2The relative contribution of soil temperature and soil moisture to the variations of net ecosystem carbon exchange

子模型 Sub-model	2014年额外方差贡献 Extra variance contribution in 2014			2015年额外方差贡献 Extra variance contribution in 2015			2016年额外方差贡献 Extra variance contribution in 2016
	R2	ST	SM	R2	ST	SM	R2	ST	SM
K = 0	0	0.075	0.041	0	0.094	0.003	0	0.228	0.21
ST	0.075		0.004	0.094		0.090	0.228		0.154
SM	0.041	0.039		0.003	0.181		0.206	0.176
K = 1		0.039	0.004		0.181	0.090		0.176	0.154
ST, SM	0.079			0.184			0.382
总平均贡献 Total average contribution		0.057	0.022		0.137	0.046		0.202	0.180
在方差中的比例 Ratio in variance		72.28%	27.72%		74.71%	25.29%		52.88%	47.12%

SM, soil moisture; ST, SM, soil temperature.
SM, 土壤湿度; ST, 土壤温度。

新窗口打开|下载CSV

图5

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图52014-2016年不同载畜率处理下生态系统总初级生产力(GEP)、生态系统呼吸(ER)对生态系统净碳交换(NEE)的贡献。CK, 对照; LG, 轻度放牧; HG, 重度放牧。图中每一个数据点为当日观测的每个载畜率处理的每个重复的值。

Fig. 5Relationship between gross primary productivity (GEP) and net ecosystem carbon exchange (NEE) (left panel) and ecosystem respiration (ER) and net ecosystem carbon exchange (NEE) (right panel) in plots with different stocking rates from 2014 to 2016. CK, no grazing control; LG, lightly grazing; HG, heavily grazing. Each data point in the graph is the value of each replicate to each stocking rate observed during the day.

3 讨论

3.1 生态系统净碳交换的季节动态

5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定。多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况。6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强。不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE。7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇。2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1)。8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源。2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月。随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015)。9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放。2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放。到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加。整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018)。

图6

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图62014-2016年生态系统碳交换与土壤温度、土壤湿度的关系。NEE, 生态系统净碳交换; ER, 生态系统呼吸; GEP, 生态系统总初级生产力。2014年采用指数方程对NEE、ER、GEP与土壤温度、土壤湿度间的关系拟合。2015年采用指数方程对ER与土壤温度间关系拟合, 采用线性方程对NEE、GEP与土壤温度间关系拟合。2016年采用线性方程对土壤温度、土壤湿度间关系拟合。每一个数据点为当日观测的实测值。

Fig. 6The relationship between ecosystem carbon exchange and soil temperature and soil moisture from 2014 to 2016. NEE, net ecosystem carbon exchange; ER, ecosystem respiration; GEP, gross primary productivity. In 2014, the exponential model was used to fit the relationship between carbon flux and soil temperature and soil moisture, In 2015, the exponential model was used to fit the relationship between ER and soil temperature, and the linear model was used to fit the relationship between NEE, GEP and soil temperature. In 2016, the linear model was used to fit the relationship between carbon flux and soil temperature and soil moisture. Each data point is the observed value of the day.



研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013)。通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显。2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年。降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER。由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用。 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强。此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反。这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的。

降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换。比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性。研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016)。2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年。3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度。大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014)。本研究的结论支持这一观点。李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用。本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放。当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收。虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势。因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用。

3.2 载畜率对生态系统碳交换的影响

降水量决定了年际间短花针茅荒漠草原生态系统CO₂通量。整个生长季, 短花针茅荒漠草原均表现为净碳吸收, 随着载畜率的增加, NEE、ER、GEP显著降低。重度放牧显著降低了草地固碳能力, 但轻度放牧没有显著影响。在季节尺度上, 土壤温度是影响生态系统净碳交换特征的主要环境因子。降水促进了土壤温度、土壤湿度与碳通量组分的相关性。

致谢 内蒙古农业大学优秀青年科学基金(2014XYQ-7)资助本研究, 特此致谢。

参考文献 View Option 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

[1] An H, Li GQ ( 2015). Effects of grazing on carbon and nitrogen in plants and soils in a semiarid desert grassland, China
Journal of Arid Land, 7, 341-349.
DOI:10.1007/s40333-014-0049-xURL [本文引用: 1]
Grazing can modulate the feedback between vegetation and soil nutrient dynamics(carbon and nitrogen),altering the cycles of these elements in grassland ecosystems.For clarifying the impact of grazing on the C and N in plants and soils in the desert grassland of Ningxia,China,we examined the plant biomass,SOC(soil organic carbon),total soil N and stable isotope signatures of plants and soils from both the grazed and ungrazed sites.Significantly lower aboveground biomass,root biomass,litter biomass and vegetation coverage were found in the grazed site compared to the ungrazed site,with decreases of 42.0%,16.2%,59.4% and 30.0%,respectively.The effects of grazing on plant carbon,nitrogen,?15N and ?13C values were uniform among species.The levels of plant carbon and nitrogen in grasses were greater than those in the forbs(except for the carbon of Cynanchum komarovii and Euphorbia esula).Root 15 N and 13 C values increased with grazing,while the responses of root carbon and nitrogen to grazing showed no consistent patterns.Root 15 N and 13 C were increased by 79.0% and 22.4% in the grazed site compared to the ungrazed site,respectively.The values of SOC and total N were significantly lower in the grazed than in the ungrazed sites for all sampling depths(0–10 and 10–20 cm),and values of SOC and total N at the surface(0–10 cm) were lower than those in the deeper soils(10–20 cm).Soil ?15N values were not affected by grazing at any sampling depth,whereas soil ?13C values were significantly affected by grazing and increased by 19.3% and 8.6% in the soils at 0–10 and 10–20 cm,respectively.The soil ?13C values(–8.3‰ to –6.7‰) were higher than those for roots(–20.2‰ to –15.6‰) and plant tissues(–27.9‰ to –13.3‰).Our study suggests that grazing could greatly affect soil organic carbon and nitrogen in contrast to ungrazed grassland and that grazing appears to exert a negative effect on soil carbon and nitrogen in desert grassland.

[2] Anten NPR, Ackerly DD ( 2001). Canopy-level photosynthetic compensation after defoliation in a tropical understory palm
Functional Ecology, 15, 252-262.
DOI:10.1046/j.1365-2435.2001.00517.xURL
Abstract 1. Increases in photosynthesis of leaves remaining after defoliation may result from shifts in leaf photosynthetic characteristics or from an improved light penetration in the canopy. However, few studies have tried to estimate the relative contribution of these factors to mitigating the negative effects of defoliation. We present a quantitative framework for such an analysis. 2. In a field and greenhouse experiment, plants of the rain forest understorey palm Chamaedorea elegans were subjected to three levels of defoliation (0, 50 or 66% of leaves removed) and, in the greenhouse, grown at two irradiances (5 or 16% of daylight, 'low light' and 'high light' hereafter). For each plant, leaf photosynthesis and light penetration in the canopy were measured and these data were used to calculate whole-canopy carbon gain. 3. Defoliation significantly increased the light available to the remaining leaves. In the field and in the 'high-light' greenhouse plants, defoliation also resulted in an increase in the light-saturated photosynthesis per unit leaf area ( P max ), although in the 'low-light' plants this was not the case. 4. A sensitivity analysis revealed that in the 'low-light' plants, a proportional increase in leaf P max did not result in increased canopy-level carbon gain, while in the 'high-light' and field plants, it did. This suggests that the lack of plasticity in P max in response to defoliation, at low light, may be the appropriate pattern to maximize carbon gain. 5. Defoliated plants had 10 18% more average photosynthesis per unit leaf area ( P area ) than the control plants, and this increase was mostly the result of an improved light penetration in the canopy. 6. A relatively small fraction (5 30%) of the total estimated loss in canopy carbon gain caused by the removal of leaves was compensated for by an increase in P area . This suggests that in rain forest understorey plants, an increase in diurnal photosynthesis of remaining leaves has limited potential for mitigating the negative effects of defoliation.

[3] Chen QS, Li LH, Han XG, Yan ZD, Wang YF, Yuan ZY ( 2003). Influence of temperature and soil moisture on soil respiration of a degraded steppe community in the Xilin River Basin of Inner Mongolia
Acta Phytoecologica Sinica, 27, 202-209.
DOI:10.17521/cjpe.2003.0031URL [本文引用: 1]
采用碱液吸收法对锡林河流域温带典型草原一退化群落的土壤呼吸进行了测定 ,并分析了温度和水分对土壤呼吸的影响 ,结果表明 :1 )土壤呼吸总体趋势是夏季高 ,其它季节低 ,但季节动态呈现不规律的波动曲线 ;2 )气温、地表温度以及 5cm、1 0cm、1 5cm和 2 5cm的土壤温度均与土壤呼吸速率呈显著的指数关系 ,温度对土壤呼吸的影响在低温时比高温时更显著 ;3) 0～ 1 0cm和 1 0～ 2 0cm土层的土壤含水量均与土壤呼吸速率呈显著的线性关系 ,消除气温的影响后则呈更为显著的乘幂关系 ;4)根据变量在p =0 .0 5水平上的多元回归分析结果得到关于土壤呼吸与气温和 1 0～ 2 0cm土壤含水量的关系模型 :y =5 91 1 .648×e0 .0 42 1 6Ta×M20 .90 758(R2 =0 .8584,p 0 .0 0 0 1 ) ,这一模型比单变量模型能更好地解释土壤呼吸的变化情况 ;5)实验期间土壤呼吸的平均速率为 661 .35mgC·m-2 ·d-1 ,以气温、地表温度以及 5cm、1 0cm、1 5cm和 2 5cm的土壤温度为依据得到的Q1 0 值依次为 1 .63、1 .47、1 .52、1 .70、1 .90、1 .97。
陈全胜, 李凌浩, 韩兴国, 阎志丹, 王艳芬, 袁志友 ( 2003). 水热条件对锡林河流域典型草原退化群落土壤呼吸的影响
植物生态学报, 27, 202-209.
DOI:10.17521/cjpe.2003.0031URL [本文引用: 1]
采用碱液吸收法对锡林河流域温带典型草原一退化群落的土壤呼吸进行了测定 ,并分析了温度和水分对土壤呼吸的影响 ,结果表明 :1 )土壤呼吸总体趋势是夏季高 ,其它季节低 ,但季节动态呈现不规律的波动曲线 ;2 )气温、地表温度以及 5cm、1 0cm、1 5cm和 2 5cm的土壤温度均与土壤呼吸速率呈显著的指数关系 ,温度对土壤呼吸的影响在低温时比高温时更显著 ;3) 0～ 1 0cm和 1 0～ 2 0cm土层的土壤含水量均与土壤呼吸速率呈显著的线性关系 ,消除气温的影响后则呈更为显著的乘幂关系 ;4)根据变量在p =0 .0 5水平上的多元回归分析结果得到关于土壤呼吸与气温和 1 0～ 2 0cm土壤含水量的关系模型 :y =5 91 1 .648×e0 .0 42 1 6Ta×M20 .90 758(R2 =0 .8584,p 0 .0 0 0 1 ) ,这一模型比单变量模型能更好地解释土壤呼吸的变化情况 ;5)实验期间土壤呼吸的平均速率为 661 .35mgC·m-2 ·d-1 ,以气温、地表温度以及 5cm、1 0cm、1 5cm和 2 5cm的土壤温度为依据得到的Q1 0 值依次为 1 .63、1 .47、1 .52、1 .70、1 .90、1 .97。

[4] Dong G ( 2011). Carbon and Water Fluxes and Water Use Efficiency of the Songnen Meadow Steppe in North East China. PhD dissertation, Northeast Normal University
Changchun.
URL [本文引用: 1]
陆地生态系统与大气间的碳水交换是物质和能量循环的关键过程，开展植被与大气间碳、水通量的长期观测对人们深入研究和理解全球变化与陆地生态系统碳水循环的相互关系及其控制机理具有重要的意义。本研究以中国东北松嫩草甸草原为研究对象，以涡度相关方法为主要技术手段，以长岭野外实验站四年的碳、水通量及微气象数据为依托，客观评价了涡度相关技术在草甸草原碳、水循环研究中的适用性，完成了通量数据的质量评价和控制，集中探讨了该草地生态系统净碳交换和水分蒸散在不同时间尺度上的变化特征及其驱动机制，对比分析了能量和水量平衡的年际收支差...
董刚 ( 2011). 中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究
博士学位论文, 东北师范大学, 长春.
URL [本文引用: 1]
陆地生态系统与大气间的碳水交换是物质和能量循环的关键过程，开展植被与大气间碳、水通量的长期观测对人们深入研究和理解全球变化与陆地生态系统碳水循环的相互关系及其控制机理具有重要的意义。本研究以中国东北松嫩草甸草原为研究对象，以涡度相关方法为主要技术手段，以长岭野外实验站四年的碳、水通量及微气象数据为依托，客观评价了涡度相关技术在草甸草原碳、水循环研究中的适用性，完成了通量数据的质量评价和控制，集中探讨了该草地生态系统净碳交换和水分蒸散在不同时间尺度上的变化特征及其驱动机制，对比分析了能量和水量平衡的年际收支差...

[5] Du ZC, Yang ZG ( 1990). A Study on the relation between the decline in photosynthesis at midday and ecological factors for an
Eurolepidium chinensis and Stipa grandis. Journal of Natural Resources, 5, 177-186.
[本文引用: 1]

杜占池, 杨宗贵 ( 1900). 羊草和大针茅光合作用午间降低与生态因子关系的研究
自然资源学报, 5, 177-186.
[本文引用: 1]

[6] Frank A, Sims P, Bradford J, Mielnick P, Dugas W, Mayeux H, Kimble J, Lal R, Follett R ( 2000). Carbon dioxide fluxes over three great plains grasslands
The Potential of U.S. Grazing Lands to Sequester Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect, 7, 167-188.
URL [本文引用: 1]
Terrestrial grassland ecosystems are an important component of the global carbon (C) cycle. We used the Bowen ratio/energy balance technique to measure CO2 fluxes and evapotranspiration (ET) over a mid-grass prairie at Mandan, ND; a mixed-grass prairie at Woodward, OK; and a tallgrass prairie at Temple, TX representing three diverse grassland ecosystems along a latitudinal gradient of 31N to 46N in the Great Plains of the USA. Measurements from early spring through late autumn 1995 through 1997 were used to estimate daily, seasonal, and annual net CO2 uptake. Annual net CO2 uptake, calculated using estimates of CO2 efflux during winter, averaged 348, 336, and 1822 g/m2/y at Mandan, Woodward, and Temple, respectively. These fluxes are equivalent to 946, 914, and 4956 kg C/ha/y being stored annually at Mandan, Woodward, and Temple, respectively. The greater net CO2 fixation at Temple resulted from effects of burning the esite in February 1995, a longer season of active CO2 fixation, and greater precipitation. Carbon dioxide fluxes were frequently reduced by periods of below normal precipitation, but all sites sequestered C. Peak above ground and root biomass were 1028 and 15630 kg/ha for Mandan, 3234 and 16463 kg/ ha for Woodward, and 3834 and 19352 kg/ha for Temple. Average peak LAI was 0.5, 1.2, and 2.7 for Mandan, Woodward, and Temple, respectively. Daily ET rates during the period of measurement averaged 2.6, 2.3, and 3.1 mm/d at Mandan, Woodward, and Temple, respectively. These results suggest that these grasslands, which are typical of grassland ecosystems that cover millions of hectares in the Great Plains, are potential sinks for CO2.

[7] Han GD, Jiao SY , Biligetu, Aodenggaowa ( 2007). Effects of plant species diversity and productivity under different stocking rates in the
Stipa breviflora Griseb. desert steppe. Acta Ecologica Sinica, 27, 182-188.
DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2007.01.021URL [本文引用: 1]
采用不同载畜率的围栏放牧试验,研究了内蒙古高原荒漠草原亚带短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)草原群落在不同载畜率水平植物多样性变化规律和对草地生产力的影响.研究结果表明:在2a的放牧过程中,不同载畜率植物多样性指数的均值 随年度的增加有降低的趋势,但年度间差异未达到显著水平;不同年度内, 植物多样性指数均在载畜率1.027 只羊/(hm2·a)附近出现峰值;且载畜率为1.027只羊/(hm2·a)时植物补偿性生长最高,是最理想的载畜率水平.研究结果支持群落物种多样性 与生产力相关格局中的负二次函数关系的单峰格局模型,即中等生产力水平物种多样性最高.
韩国栋, 焦树英, 毕力格图, 敖登高娃 ( 2007). 短花针茅草原不同载畜率对植物多样性和草地生产力的影响
生态学报, 27, 182-188.
DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2007.01.021URL [本文引用: 1]
采用不同载畜率的围栏放牧试验,研究了内蒙古高原荒漠草原亚带短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)草原群落在不同载畜率水平植物多样性变化规律和对草地生产力的影响.研究结果表明:在2a的放牧过程中,不同载畜率植物多样性指数的均值 随年度的增加有降低的趋势,但年度间差异未达到显著水平;不同年度内, 植物多样性指数均在载畜率1.027 只羊/(hm2·a)附近出现峰值;且载畜率为1.027只羊/(hm2·a)时植物补偿性生长最高,是最理想的载畜率水平.研究结果支持群落物种多样性 与生产力相关格局中的负二次函数关系的单峰格局模型,即中等生产力水平物种多样性最高.

[8] Han QF, Luo GP, Li CF, Huang XD ( 2017). Modeling the grazing effect of grassland on the carbon source
/sink in Xinjiang. Acta Ecologica Sinica, 37, 4392-4399.
DOI:10.5846/stxb201603110430URL
正确评估新疆草地生态系统碳源/汇效应，对区域尺度碳循环研究具有重要意义。放牧是新疆草地生态系统中主要的人类活动，但放牧对草地碳平衡与碳动态的影响还具有很大的不确定性。利用生态系统放牧模型Biome-BGC grazing，通过情景模拟综合评价新疆草地生态系统碳源/汇的动态。结果表明：1） 1979-2007年新疆草地生态系统的碳源总量为0.38PgC，其中由放牧导致的碳释放为0.37PgC；2） 当平均放牧率小于0.24头标准羊/hm^2时，放牧能够促进草地碳固定。研究实现了Biome-BGC grazing模型在区域尺度的应用，研究结果将有助于理解气候变化及放牧对干旱区草地生态系统碳动态变化的驱动机理，对探明干旱区草原生态系统的源/汇特征具有重要意义。
韩其飞, 罗格平, 李超凡, 黄晓东 ( 2017). 放牧对新疆草地生态系统碳源/汇的影响模拟研究
生态学报, 37, 4392-4399.
DOI:10.5846/stxb201603110430URL
正确评估新疆草地生态系统碳源/汇效应，对区域尺度碳循环研究具有重要意义。放牧是新疆草地生态系统中主要的人类活动，但放牧对草地碳平衡与碳动态的影响还具有很大的不确定性。利用生态系统放牧模型Biome-BGC grazing，通过情景模拟综合评价新疆草地生态系统碳源/汇的动态。结果表明：1） 1979-2007年新疆草地生态系统的碳源总量为0.38PgC，其中由放牧导致的碳释放为0.37PgC；2） 当平均放牧率小于0.24头标准羊/hm^2时，放牧能够促进草地碳固定。研究实现了Biome-BGC grazing模型在区域尺度的应用，研究结果将有助于理解气候变化及放牧对干旱区草地生态系统碳动态变化的驱动机理，对探明干旱区草原生态系统的源/汇特征具有重要意义。

[9] Hu Y, Zhu XP, Jia HT, Han DL, Hu BA, Li DP ( 2018). Effects of fencing on ecosystem carbon exchange at meadow steppe in the northern slope of the Tianshan Mountains
Chinese Journal of Plant Ecology, 42, 372-381.
URL [本文引用: 2]
草本层-大气间CO2交换及其对环境因子的响应是目前研究的热点。本研究通过静态箱法，采用Li-840 CO2/H2O红外分析仪，对新疆天山北坡草甸草原围封9年的样地和围栏外的生态系统碳交换进行监测，分析围栏内外生态系统碳交换的差异性、日变化、季节变化及其与环境因子的关系。结果表明：生态系统碳交换围栏内高于围栏外，表现出明显的差异性（P<0.05）；围栏内外生态系统碳交换均存在明显的日变化和季节变化规律，呈单峰曲线，且在植物生长季峰形比较明显。在整个监测期间，围栏内外生态系统净碳交换（net ecosystem CO2 exchange, NEE）最大值分别为-7.62 μmol?m-2?s-1、-6.63 μmol?m-2?s-1，生态系统呼吸（ecosystem respiration , ER）最大值分别为8.55 μmol?m-2?s-1、7.04μmol?m-2?s-1，生态系统总初级生产力（gross ecosystem productivity, GEP）最大值分别为-14.66 μmol?m-2?s-1、-13.89 μmol?m-2?s-1。因围栏内植被得到保护，植被生长茂盛，光合作用强，NEE较小，同时有机碳的输入等增强了生态系统呼吸。分析发现，生态系统碳交换与气温和10 cm地温呈显著相关，与气温的相关性高于10 cm地温，且围栏内相关性好于围栏外；含水量与生态系统碳交换存在一定的相关性，但是土壤湿度相关性略微小于土壤温度。
胡毅, 朱新萍, 贾宏涛, 韩东亮, 胡保安, 李典鹏 ( 2018). 围栏封育对天山北坡草甸草原生态系统碳交换的影响
植物生态学报, 42, 372-381.
URL [本文引用: 2]
草本层-大气间CO2交换及其对环境因子的响应是目前研究的热点。本研究通过静态箱法，采用Li-840 CO2/H2O红外分析仪，对新疆天山北坡草甸草原围封9年的样地和围栏外的生态系统碳交换进行监测，分析围栏内外生态系统碳交换的差异性、日变化、季节变化及其与环境因子的关系。结果表明：生态系统碳交换围栏内高于围栏外，表现出明显的差异性（P<0.05）；围栏内外生态系统碳交换均存在明显的日变化和季节变化规律，呈单峰曲线，且在植物生长季峰形比较明显。在整个监测期间，围栏内外生态系统净碳交换（net ecosystem CO2 exchange, NEE）最大值分别为-7.62 μmol?m-2?s-1、-6.63 μmol?m-2?s-1，生态系统呼吸（ecosystem respiration , ER）最大值分别为8.55 μmol?m-2?s-1、7.04μmol?m-2?s-1，生态系统总初级生产力（gross ecosystem productivity, GEP）最大值分别为-14.66 μmol?m-2?s-1、-13.89 μmol?m-2?s-1。因围栏内植被得到保护，植被生长茂盛，光合作用强，NEE较小，同时有机碳的输入等增强了生态系统呼吸。分析发现，生态系统碳交换与气温和10 cm地温呈显著相关，与气温的相关性高于10 cm地温，且围栏内相关性好于围栏外；含水量与生态系统碳交换存在一定的相关性，但是土壤湿度相关性略微小于土壤温度。

[10] Huang XZ, Hao YB, Wang YF, Zhou XQ, Han X, He JJ ( 2006). Impact of extreme drought on net ecosystem exchange from
Lemus chinensis steppe in Xilin River Basin, China. Journal of Plant Ecology (Chinese Version), 30, 894-900.
DOI:10.17521/cjpe.2006.0113URL [本文引用: 1]
采用涡度相关法对2005年生长季内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原净生态系统交换(Net ecosystem exchange, NEE)进行了观测.观测结果表明:作为生长季降雨量仅有126 mm的干旱年,锡林河流域羊草草原生态系统受到强烈的干旱胁迫,其净生态系统碳交换的日动态表现为具有两个吸收高峰,净吸收峰值出现在8∶00和 18∶00左右.最大的CO2吸收率为-0.38 mg CO2·m-2·s-1,出现在6月底,与丰水年相比生态系统最大CO2吸收率下降了1倍.就整个生长季而言,不管是白天还是晚上2005年都表现为净 CO2排放,整个生长季CO2净排放量为372.56 g CO2·m-2,是一个明显的CO2源.土壤含水量和土壤温度控制着生态系统CO2通量的大小,尤其是在白天,CO2通量和土壤含水量的变化呈现出显著的 负相关关系,和土壤温度表现为正相关关系.
黄祥忠, 郝彦宾, 王艳芬, 周小奇, 韩喜, 贺俊杰 ( 2006). 极端干旱条件下锡林河流域羊草草原净生态系统碳交换特征
植物生态学报, 30, 894-900.
DOI:10.17521/cjpe.2006.0113URL [本文引用: 1]
采用涡度相关法对2005年生长季内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原净生态系统交换(Net ecosystem exchange, NEE)进行了观测.观测结果表明:作为生长季降雨量仅有126 mm的干旱年,锡林河流域羊草草原生态系统受到强烈的干旱胁迫,其净生态系统碳交换的日动态表现为具有两个吸收高峰,净吸收峰值出现在8∶00和 18∶00左右.最大的CO2吸收率为-0.38 mg CO2·m-2·s-1,出现在6月底,与丰水年相比生态系统最大CO2吸收率下降了1倍.就整个生长季而言,不管是白天还是晚上2005年都表现为净 CO2排放,整个生长季CO2净排放量为372.56 g CO2·m-2,是一个明显的CO2源.土壤含水量和土壤温度控制着生态系统CO2通量的大小,尤其是在白天,CO2通量和土壤含水量的变化呈现出显著的 负相关关系,和土壤温度表现为正相关关系.

[11] Jia X, Zha T, Wu B, Zhang YQ, Chen WJ, Wang XP, Yu HQ, He GM ( 2013). Temperature response of soil respiration in a Chinese pine plantation: Hysteresis and seasonal vs. Diel Q₁₀
PLOS ONE, 8(2), e57858. DOI: 10.1371/journal. pone. 0057858.
DOI:10.1371/journal. pone. 0057858URLPMID:358512851472782026862081134 [本文引用: 1]
Abstract Although the temperature response of soil respiration (Rs ) has been studied extensively, several issues remain unresolved, including hysteresis in the Rs -temperature relationship and differences in the long- vs. short-term Rs sensitivity to temperature. Progress on these issues will contribute to reduced uncertainties in carbon cycle modeling. We monitored soil CO2 efflux with an automated chamber system in a Pinus tabulaeformis plantation near Beijing throughout 2011. Soil temperature at 10-cm depth (Ts ) exerted a strong control over Rs , with the annual temperature sensitivity (Q10) and basal rate at 10 C (Rs10) being 2.76 and 1.40 mol m(-2) s(-1), respectively. Both Rs and short-term (i.e., daily) estimates of Rs10 showed pronounced seasonal hysteresis with respect to Ts , with the efflux in the second half of the year being larger than that early in the season for a given temperature. The hysteresis may be associated with the confounding effects of microbial population dynamics and/or litter input. As a result, all of the applied regression models failed to yield unbiased estimates of Rs over the entire annual cycle. Lags between Rs and Ts were observed at the diel scale in the early and late growing season, but not in summer. The seasonality in these lags may be due to the use of a single Ts measurement depth, which failed to represent seasonal changes in the depth of CO2 production. Daily estimates of Q10 averaged 2.04, smaller than the value obtained from the seasonal relationship. In addition, daily Q10 decreased with increasing Ts , which may contribute feedback to the climate system under global warming scenarios. The use of a fixed, universal Q10 is considered adequate when modeling annual carbon budgets across large spatial extents. In contrast, a seasonally-varying, environmentally-controlled Q10 should be used when short-term accuracy is required.

[12] Kang XM, Hao YB, Cui XY, Chen H, Li C S, Rui Y C, Tian J Q, Kardol P, Zhong L, Wang J Z, Wang YF ( 2013). Effects of grazing on CO₂ balance in a semiarid steppe: Field observations and modeling
Journal of Soils and Sediments, 13, 1012-1023.
DOI:10.1007/s11368-013-0675-5URL [本文引用: 2]
AbstractPurposeCarbon (C) dynamics in grassland ecosystem contributes to regional and global fluxes in carbon dioxide (CO) concentrations. Grazing is one of the main structuring factors in grassland, but the impact of grazing on the C budget is still under debate. In this study, in situ net ecosystem CO exchange (NEE) observations by the eddy covariance technique were integrated with a modified process-oriented biogeochemistry model (denitrification–decomposition) to investigate the impacts of grazing on the long-term C budget of semiarid grasslands.Materials and methodsNEE measurements were conducted in two adjacent grassland sites, non-grazing (NG) and moderate grazing (MG), during 2006–2007. We then used daily weather data for 1978–2007 in conjunction with soil properties and grazing scenarios as model inputs to simulate grassland productivity and C dynamics. The observed and simulated CO fluxes under moderate grazing intensity were compared with those without grazing.Results and discussionNEE data from 2-year observations showed that moderate grazing significantly decreased grassland ecosystem CO release and shifted the ecosystem from a negative CO balance (releasing 34.0002g C65m) at the NG site to a positive CO balance (absorbing 6143.0202g C65m) at the MG site. Supporting our experimental findings, the 30-year simulation also showed that moderate grazing significantly enhances the CO uptake potential of the targeted grassland, shifting the ecosystem from a negative CO balance (57.0865±6516.4502g C65m65year) without grazing to a positive CO balance (6128.5865±6514.6002g C65m65year) under moderate grazing. The positive effects of grazing on CO balance could primarily be attributed to an increase in productivity combined with a significant decrease of soil heterotrophic respiration and total ecosystem respiration.ConclusionsWe conclude that moderate grazing prevails over no-management practices in maintaining CO balance in semiarid grasslands, moderating and mitigating the negative effects of global climate change on the CO balance in grassland ecosystems.

[13] Kuzyakov Y, Gavrichkova O ( 2010). Review: Time lag between photosynthesis and carbon dioxide efflux from soil: A review of mechanisms and controls
Global Change Biology, 16, 3386-3406.
DOI:10.1111/j.1365-2486.2010.02179.xURL [本文引用: 1]
Abstract CO 2 efflux from soil depends on the availability of organic substances respired by roots and microorganisms. Therefore, photosynthetic activity supplying carbohydrates from leaves to roots and rhizosphere is a key driver of soil CO 2 . This fact has been overlooked in most soil CO 2 studies because temperature variations are highly correlated with solar radiation and mask the direct effect of photosynthesis on substrate availability in soil. This review highlights the importance of photosynthesis for rhizosphere processes and evaluates the time lag between carbon (C) assimilation and CO 2 release from soil. Mechanisms and processes contributing to the lag were evaluated. We compared the advantages and shortcomings of four main approaches used to estimate this time lag: (1) interruption of assimilate flow from leaves into the roots and rhizosphere, and analysis of the decrease of CO 2 efflux from soil, (2) time series analysis (TSA) of CO 2 fluxes from soil and photosynthesis proxies, (3) analysis of natural δ 13 C variation in CO 2 with photosynthesis-related parameters or δ 13 C in the phloem and leaves, and (4) pulse labeling of plants in artificial 14 CO 2 or 13 CO 2 atmosphere with subsequent tracing of 14 C or 13 C in CO 2 efflux from soil. We concluded that pulse labeling is the most advantageous approach. It allows clear evaluation not only of the time lag, but also of the label dynamics in soil CO 2 , and helps estimate the mean residence time of recently assimilated C in various above- and belowground C pools. The impossibility of tracing the phloem pressure–concentration waves by labeling approach may be overcome by its combination with approaches based on TSA of CO 2 fluxes and its δ 13 C with photosynthesis proxies. Numerous studies showed that the time lag for grasses is about 12.5±7.5 (SD)h. The time lag for mature trees was much longer (654–5 days). Tree height slightly affected the lag, with increasing delay of 0.1daym 611 . By evaluating bottle-neck processes responsible for the time lag, we conclude that, for trees, the transport of assimilates in phloem is the rate-limiting step. However, it was not possible to predict the lag based on the phloem transport rates reported in the literature. We conclude that studies of CO 2 fluxes from soil, especially in ecosystems with a high contribution of root-derived CO 2 , should consider photosynthesis as one of the main drivers of C fluxes. This calls for incorporating photosynthesis in soil C turnover models.

[14] Li B, Ge SD, Xu TW, Xu SX, Li SL ( 2014). Effects of grazing intensity on net ecosystem exchange of alpine meadow
Pratacultural Science, 31, 1203-1210.
DOI:10.11829\j.issn.1001-0629.2013-0528URL [本文引用: 1]
放牧是青藏高原主要的土地利用方式之一。放牧强度不同,对青藏高原高寒草甸生态系统NEE的影响也不同。为揭示不同放牧强度下高寒草甸生态系统气体交换的变化规律,同时为生态系统碳收支核算提供基本数据,本研究于2012年5-10月采用Li-6400便携式光合仪和密闭式箱法,对青藏高原高寒草甸生态系统不同放牧强度下的气体交换进行分析测定。结果表明,1)净生态系统交换量(NEE)、生态系统呼吸量(Reco)和生态系统初级生产力(GPP)均表现出明显的季节变化,NEE在整个生长季的变化趋势呈"U"型,Reco和GPP为单峰型变化趋势;2)从5月中旬到9月中旬,NEE为负值,表明高寒草甸生态系统为CO2净吸收;3)在放牧率为50%的中度放牧强度下,高寒草甸的NEE和GPP具有最大值,表明中度放牧生态系统具有较高的碳汇水平。
李冰, 葛世栋, 徐田伟, 徐世晓, 李善龙 ( 2014). 放牧强度对青藏高原高寒草甸净生态系统交换量的影响
草业科学, 31, 1203-1210.
DOI:10.11829\j.issn.1001-0629.2013-0528URL [本文引用: 1]
放牧是青藏高原主要的土地利用方式之一。放牧强度不同,对青藏高原高寒草甸生态系统NEE的影响也不同。为揭示不同放牧强度下高寒草甸生态系统气体交换的变化规律,同时为生态系统碳收支核算提供基本数据,本研究于2012年5-10月采用Li-6400便携式光合仪和密闭式箱法,对青藏高原高寒草甸生态系统不同放牧强度下的气体交换进行分析测定。结果表明,1)净生态系统交换量(NEE)、生态系统呼吸量(Reco)和生态系统初级生产力(GPP)均表现出明显的季节变化,NEE在整个生长季的变化趋势呈"U"型,Reco和GPP为单峰型变化趋势;2)从5月中旬到9月中旬,NEE为负值,表明高寒草甸生态系统为CO2净吸收;3)在放牧率为50%的中度放牧强度下,高寒草甸的NEE和GPP具有最大值,表明中度放牧生态系统具有较高的碳汇水平。

[15] Li GY, Han HY, Du Y, Hui DF, Xia JY, Niu SL, Li XN, Wan SQ ( 2017). Effects of warming and increased precipitation on net ecosystem productivity: A long-term manipulative experiment in a semiarid grassland
Agricultural and Forest Meteorology, 232, 359-366.
DOI:10.1016/j.agrformet.2016.09.004URL [本文引用: 1]
The balance between ecosystem carbon dioxide (CO 2 ) uptake and release determines the level of carbon (C) sequestration in terrestrial ecosystems and its potential impact on CO 2 concentration in the atmosphere. However, how changes in temperature and precipitation will affect the relationships of net ecosystem productivity (NEP) with gross primary productivity (GPP) and ecosystem respiration (ER) remains unclear. In this study, a nine-year field manipulative experiment was conducted with elevated temperature and increased precipitation in a semiarid steppe of Inner Mongolia, China. Experimental warming reduced GPP and ER by almost the same amount, leading to a slight change in NEP (610.1602μmol02m 612 02s 611 ), whereas increased precipitation stimulated GPP more than ER during the growing seasons, resulting in an enhanced NEP (+0.6302μmol02m 612 02s 611 ). In addition, seasonal patterns of ecosystem C fluxes and the NEP-GPP or NEP-ER relationships were not altered by experimental warming. However, increased precipitation delayed the peak of GPP during the growing seasons and enhanced the correlation between NEP and GPP in the steppe ecosystem. The enhanced control of GPP over NEP under the increased precipitation suggests that ecosystem C sequestration is attributed more to C uptake than C release when water availability is improved in the semiarid grassland. Our findings provide an insight into the response mechanism of ecosystem C flux to warming and precipitation change in semiarid grasslands, and facilitate the projection of terrestrial ecosystem C dynamics and climate feedbacks in the future.

[16] Li LH, Wang QB, Bai YF, Zhou GS, Xing XR ( 2000). Soil respiration of a
Leymus chinese grassland and stand in the Xilin River Basin as affected by over-grazing and climate. Acta Phytoecologica Sinica, 24, 680-686.
DOI:10.1088/0256-307X/17/9/008URL [本文引用: 1]
采用碱液吸收法对内蒙古锡林河流域羊草 (L eymus chinensis)草原群落土壤呼吸速率进行了连续 2年的野外测定 ,并通过多元回归手段对其影响因子进行了分析。结果表明 :1) 1998～ 1999年两个生长季羊草群落土壤呼吸速率的季节动态均为单峰型曲线 ,最大值出现在 7月下旬 ;2 ) CO2 释放速率、气温和土壤含水量之间有如下关系 :L n Res=5 .85 96 + 0 .0 12 5 M+ 0 .0 394T+ 0 .0 0 49M× T,R2 =0 .70 96 ,表明约有 70 %的土壤呼吸量变化是由气温和土壤含水量共同决定的 ,其中以温度为主 (Res=2 5 6 .75 T0 .6 5 5 7,R2 =0 .5 779) ,Q1 0 在 2 .0～ 3.0之间 ;3)羊草无放牧群落生长季的土壤呼吸总量在 2 49.4～ 32 0 .7g C.m- 2 .a- 1之间 ,放牧群落在 2 37.0～ 30 5 .6 g C.m- 2 .a- 1之间 ,放牧对土壤呼吸影响不大。
李凌浩, 王其兵, 白永飞, 周广胜, 邢雪荣 ( 2000). 锡林河流域羊草草原群落土壤呼吸及其影响因子的研究
植物生态学报, 24, 680-686.
DOI:10.1088/0256-307X/17/9/008URL [本文引用: 1]
采用碱液吸收法对内蒙古锡林河流域羊草 (L eymus chinensis)草原群落土壤呼吸速率进行了连续 2年的野外测定 ,并通过多元回归手段对其影响因子进行了分析。结果表明 :1) 1998～ 1999年两个生长季羊草群落土壤呼吸速率的季节动态均为单峰型曲线 ,最大值出现在 7月下旬 ;2 ) CO2 释放速率、气温和土壤含水量之间有如下关系 :L n Res=5 .85 96 + 0 .0 12 5 M+ 0 .0 394T+ 0 .0 0 49M× T,R2 =0 .70 96 ,表明约有 70 %的土壤呼吸量变化是由气温和土壤含水量共同决定的 ,其中以温度为主 (Res=2 5 6 .75 T0 .6 5 5 7,R2 =0 .5 779) ,Q1 0 在 2 .0～ 3.0之间 ;3)羊草无放牧群落生长季的土壤呼吸总量在 2 49.4～ 32 0 .7g C.m- 2 .a- 1之间 ,放牧群落在 2 37.0～ 30 5 .6 g C.m- 2 .a- 1之间 ,放牧对土壤呼吸影响不大。

[17] Li Q, Xue XH, Wang YL, Hu ZH, Li J ( 2011). The preliminary study on the impact of soil temperature and moisture on carbon flux over
Stipa krylovii ecosystem. Journal of Agro-Environment Science, 30, 605-610.
[本文引用: 1]

李琪, 薛红喜, 王云龙, 胡正华, 李洁 ( 2011). 土壤温度和水分对克氏针茅草原生态系统碳通量的影响初探
农业环境科学学报, 30, 605-610.
[本文引用: 1]

[18] Ma SY, Baldocchi DD, Xu LK, Hehn T ( 2007). Inter-annual variability in carbon dioxide exchange of an oak/grass savanna and open grassland in California
Agricultural and Forest Meteorology, 147, 157-171.
DOI:10.1016/j.agrformet.2007.07.008URL [本文引用: 1]
To understand the dynamics of ecosystem carbon cycling, CO 2 fluxes were measured over and under an oak–grass savanna and over a proximate grassland in California. The measurements were made from 2000 to 2006 using the eddy covariance technique. Annual net carbon exchange (NEE) ranged from 61155 to 615602gC02m 612 02year 611 and from 6188 to 14102gC02m 612 02year 611 at the savanna and nearby grassland, respectively. Inter-annual variability in NEE was significantly related to length of growing season for the savanna, grassland, and tree canopy. We partitioned the NEE into two separate terms—primary productivity (GPP) and respiration (ecosystem respiration, R eco )—and found that the GPP and R eco of the savanna and grassland depended primarily on the amount of seasonal precipitation that occurred while grass and tree canopies were simultaneously active rather than depending on annual precipitation. We also found that NEE was greatly constrained by both R eco and GPP and R eco was significantly constrained by GPP. R eco increased by 7902gC02m 612 02year 611 with each 10002gC02m 612 02year 611 increase in GPP. In addition, measuring CO 2 exchange separately in the overstory and understory of the savanna over multiple years enabled us to partition R eco into heterotrophic and autotrophic respiration terms in a new and direct way. The sensitivity of R eco to GPP (d R eco /dGPP) and the baseline of respiration terms both provide useful tools for understanding the dynamics of ecosystem CO 2 uptake under current conditions of climate and ecosystem succession stage.

[19] Niu HS, Wang YF, Lang R, Chang XF, Zhang ZC, Wilkes A, Wang SP ( 2011). Management and land use change effects on soil carbon in northern China’s grasslands: A synthesis
Agriculture, Ecosystems and Environment, 142, 329-340.
DOI:10.1016/j.agee.2011.06.002URL [本文引用: 1]
Grasslands cover about 40% of China's land area. This paper synthesizes 133 papers from China on the impacts of land use conversion and improved management practices on soil organic carbon (SOC) in China's grasslands. The synthesis finds that overgrazing and conversion of freely grazed grassland to cropland lead to an annual average decline of 2.3–2.8% in SOC, and have caused a loss of 30–35% of total grassland SOC in China. Improved management practices may reverse the loss of SOC. Exclosure of degraded grassland from grazing and conversion of cropland to abandoned fields (i.e. natural restoration) increased carbon content by 34% and 62% on average. Carbon sequestration rates were greatest during the first 30 yr after treatments began and tended to be greatest in the top 10 cm of soil. Carbon sequestration potential was negatively related to initial carbon and nitrogen concentrations in soils. Exclosure from grazing and the conversion of cropland to abandoned fields resulted in average carbon sequestration rates of 130.4 g C m 612 yr 611 for 0–40 cm soil and 128.0 g C m 612 yr 611 for 0–30 cm soil, representing annual average increases of 5.4–6.3%. Based on our results, achievement of the national objective to exclude grazing livestock from 150 million ha of China's grasslands and to establish 30 million ha of cultivated pasture by 2020 would sequester over 0.24 Pg C yr 611, which is equivalent to about 16% of fossil fuel CO 2 emissions in China in 2006.

[20] Niu SL, Wu MY, Han Y, Xia JY, Li LH, Wan SQ ( 2008). Water-mediated responses of ecosystem carbon fluxes to climatic change in a temperate steppe
New Phyologist, 177, 209-219.
DOI:10.1111/j.1469-8137.2007.02237.xURLPMID:17944829 [本文引用: 1]
090004 Global warming and a changing precipitation regime could have a profound impact on ecosystem carbon fluxes, especially in arid and semiarid grasslands where water is limited. A field experiment manipulating temperature and precipitation has been conducted in a temperate steppe in northern China since 2005. 090004 A paired, nested experimental design was used, with increased precipitation as the primary factor and warming simulated by infrared radiators as the secondary factor. 090004 The results for the first 2 yr showed that gross ecosystem productivity (GEP) was higher than ecosystem respiration, leading to net C sink (measured by net ecosystem CO 2 exchange, NEE) over the growing season in the study site. The interannual variation of NEE resulted from the difference in mean annual precipitation. Experimental warming reduced GEP and NEE, whereas increased precipitation stimulated ecosystem C and water fluxes in both years. Increased precipitation also alleviated the negative effect of experimental warming on NEE. 090004 The results demonstrate that water availability plays a dominant role in regulating ecosystem C and water fluxes and their responses to climatic change in the temperate steppe of northern China.

[21] Oba GF, Mengistu Z, Stenseth NC ( 2000). Compensatory growth of the African dwarf shrub
Indigofera spinosa following simulated herbivory. Ecological Applications, 10, 1133-1146.


[22] Peng Y, Jiang GM, Liu XH, Niu SL, Liu MZ, Biswas DK ( 2007). Photosynthesis, transpiration and water use efficiency of four plant species with grazing intensities in Hunshandake Sandland, China
Journal of Arid Environments, 70, 304-315.
DOI:10.1016/j.jaridenv.2007.01.002URL
In order to explore the response patterns of gas exchange to the increased grazing intensity and to test whether or not plants have compensatory growth under animal grazing disturbance, we have conducted this experiment in Hunshandak Sandland of Northern China. Changes in net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (), and water use efficiency (WUE) of four plant species (Cleistogenes squarrosa, Agropyron cristatum, Artemisia frigida, Potentilla acaulis) in four grazing intensities, non-, light-, moderate- and high-grazed plots were investigated. Pn of all four species increased from non-grazed plots to moderate-grazed plots then decreased under high-grazed conditions. However, P. acaulis increased its Pn from moderately grazed plots to high-grazed plots, suggesting a strong compensatory photosynthetic growth. Transpirations of the four species elevated considerably with the increase of grazing intensity. Except for Artemisia frigida, WUE of others increased significantly from non-grazed plots to moderately grazed plots then decreased in high-grazed plots. Our results indicate that, while a sharp decrease in leaf areas and aboveground biomass, photosynthetic growth and WUE were enhanced under moderate level of grazing. With a level of grazing increased, the plant functions were declined as a result. Therefore, grassland in Hunshandak Sandland fails to support the present stocking rate.

[23] Polley HW, Emmerich W, Bradford JA, Sims PL, Johnson DA, Saliendra NZ, Svejcar T, Angel R, Frank AB, Phillips RL, Snyder KA, Morgan JA, Sanabria J, Mielnick PC, Dugas WA ( 2010). Precipitation regulates the response of net ecosystem CO₂ exchange to environmental variation on United States rangelands
Rangeland Ecology and Management, 63, 176-186.�崳�
DOI:10.2111/REM-D-09-00015.1URL [本文引用: 1]
Los pastizales ocupan 50% de la superficie del planeta y por lo tanto son importantes en el ciclo de Carbono (C) terrestre. Para los pastizales y otros ecosistemas terrestres, el balance entre el consumo fotosintético del dióxido de carbono (CO 2 ) y la pérdida de CO 2 debido a la respiración varía de un a09o a otro en respuesta a la variación del medio ambiente en el transcurso del a09o. La variabilidad en el intercambio del CO 2 resulta de las diferencias que se dan durante el a09o en 1) variables ambientales en un momento dado en el ciclo anual (efectos directos del medio ambiente) y en 2) la respuesta de los flujos hacia un determinado cambio en el medioambiente debido a los cambios en el transcurso del a09o en los factores biológicos que regulan la fotosíntesis y la respiración (cambio funcional). El cambio funcional se calcula como la contribución de las diferencias entre los a09os en la pendiente de las relaciones del flujo y el medio ambiente a la varianza total en los flujos explicada por el medio ambiente. El cambio funcional complica las predicciones basadas en el medio ambiente del intercambio del CO 2 . Sin embargo, sus causas y la contribución a la variabilidad de los flujos no se han definido satisfactoriamente. Determinamos las contribuciones del cambio funcional y los efectos directos del medio ambiente a la variación entre a09os en el intercambio neto del ecosistema de CO 2 (NEE) de ocho ecosistemas de pastizales en la parte oeste del los Estados Unidos (58-sitios-a09os de datos). Pronosticamos que 1) el cambio funcional esta correlacionado con los cambios entre a09os de la precipitación en cada tipo de pastizal y 2) la contribución del cambio funcional a la variación en NEE aumenta entre los pastizales a medida que la precipitación se incrementa. El cambio funcional explicó 10–40% de la variación en NEE y representaron más del doble de la variación en los flujos de los efectos directos de la variabilidad ambiental para seis de ocho ecosistemas. Los cambios funcionales estuvieron asociados con la variación entre a09os en la precipitación de la mayoría del los pastizales, pero contrariamente a la predicción contribuyó proporcionalmente más a variación en NEE en ecosistemas áridos que los mésicos. Estos resultados indican que debemos de tomar en cuenta la influencia de la precipitación en la relación del flujo y medio ambiente para poder distinguir los efectos que ejerce el medio ambiente de los que tiene el manejo del balance de C en los pastizales.

[24] Qiao LQ ( 2014). Effects of Water and Nitrogen Additions on Ecosystem Carbon Exchanges in a Grazing Ecosystem of Inner Mongolia Typical Steppe. Master degree dissertation, Inner Mongolia University
Huhhot.
URL [本文引用: 1]
放牧是内蒙古草原最主要的利用方式。近些年来,由于长期高强度的放牧导致草地土壤养分含量降低、持水能力下降,加速了草地的退化速度,从而使草地生态系统的碳汇潜力降低。水氮成为了内蒙古典型草原生态系统碳循环过程的两大主要限制因子。碳氮元素作为陆地生态系统中最基本的两大生源要素,两者的循环过程相互耦合,互相影响。二者在植物有机体内和土壤中的比例关系在很大程度上控制着生态系统碳循环的平衡,决定着草地生态系统碳源与汇的转化。氮素在生态系统碳交换过程中的效应通常会依赖于水分条件。因此,在影响草地碳交换过程的各因子中,水氮输入的影响不容忽视。 本研究在内蒙典型草原长期放牧实验区,设计了水氮添加实验。首先探讨不同放牧强度对我国温带典型草原碳交换的影响。进而研究水氮添加对长期放牧干扰下的草原生态系统碳交换的影响。特别是不同放牧梯度下,典型草原生态系统碳交换对水氮添加的响应。取得如下主要结果： (1)长期的放牧干扰导致生态系统净碳交换(Net Ecosystem CO2Exchanges,NEE)、生态系统总初级生产力(Gross Ecosystem Productivity, GEP)和生态系统呼吸(Ecosystem Respiration, ER)均降低,但各放牧梯度间无显著差异。放牧干扰没有改变生态系统碳源与碳汇的关系。 (2)放牧对典型草原群落的两个优势种羊草和大针茅的比例变化有显著影响。随着放牧强度的增加大针茅在群落中的比例显著增加,而羊草的比例显著下降。 (3)坡地生态系统净碳交换(NEE)显著高于平地,而地形(平地和坡地)对生态系统初级生产力(GEP)没有显著影响。 (4)水氮添加对生态系统碳交换有促进作用,水氮互作效应尤为显著。水氮同时添加使平地系统的NEE, ER和GEP分别增加了28%,9%和18%,坡地分别增加了2%,14%和21%。 (5)草地生态系统的净碳吸收在连续两个测定年份均表现为单峰曲线。生长季初期较低,随着牧草的生长逐渐增加,碳吸收的峰值均出现在8月初,之后逐渐降低,在生长季末期甚至转变为碳源。生态系统碳交换的季节动态与降雨量和温度的季节变化模型相吻合。 (6)氮素添加与水氮同时添加都显著增加了群落的地上生物量,而对群落优势种羊草和大针茅的在群落中比例变化没有显著影响。 (7)生态系统碳交换指标NEE、ER和GEP均与土壤温度呈显著正相关关系,但是与土壤水分关系不显著。 分析不同放牧强度干扰下,草地生态系统碳交换对水氮添加的响应,以及在全球C02浓度升高的大背景下,通过水氮添加对退化草原恢复的研究,为阐明水氮添加与放牧干扰对草地碳交换机理的影响具有重要的理论意义,以期对内蒙古典型草原制定合理的放牧制度和退化生态系统功能的恢复提供一定的理论依据。
乔丽青 ( 2014). 水氮添加对内蒙古典型草原放牧生态系统碳交换的影响
硕士学位论文, 内蒙古大学, 呼和浩特.
URL [本文引用: 1]
放牧是内蒙古草原最主要的利用方式。近些年来,由于长期高强度的放牧导致草地土壤养分含量降低、持水能力下降,加速了草地的退化速度,从而使草地生态系统的碳汇潜力降低。水氮成为了内蒙古典型草原生态系统碳循环过程的两大主要限制因子。碳氮元素作为陆地生态系统中最基本的两大生源要素,两者的循环过程相互耦合,互相影响。二者在植物有机体内和土壤中的比例关系在很大程度上控制着生态系统碳循环的平衡,决定着草地生态系统碳源与汇的转化。氮素在生态系统碳交换过程中的效应通常会依赖于水分条件。因此,在影响草地碳交换过程的各因子中,水氮输入的影响不容忽视。 本研究在内蒙典型草原长期放牧实验区,设计了水氮添加实验。首先探讨不同放牧强度对我国温带典型草原碳交换的影响。进而研究水氮添加对长期放牧干扰下的草原生态系统碳交换的影响。特别是不同放牧梯度下,典型草原生态系统碳交换对水氮添加的响应。取得如下主要结果： (1)长期的放牧干扰导致生态系统净碳交换(Net Ecosystem CO2Exchanges,NEE)、生态系统总初级生产力(Gross Ecosystem Productivity, GEP)和生态系统呼吸(Ecosystem Respiration, ER)均降低,但各放牧梯度间无显著差异。放牧干扰没有改变生态系统碳源与碳汇的关系。 (2)放牧对典型草原群落的两个优势种羊草和大针茅的比例变化有显著影响。随着放牧强度的增加大针茅在群落中的比例显著增加,而羊草的比例显著下降。 (3)坡地生态系统净碳交换(NEE)显著高于平地,而地形(平地和坡地)对生态系统初级生产力(GEP)没有显著影响。 (4)水氮添加对生态系统碳交换有促进作用,水氮互作效应尤为显著。水氮同时添加使平地系统的NEE, ER和GEP分别增加了28%,9%和18%,坡地分别增加了2%,14%和21%。 (5)草地生态系统的净碳吸收在连续两个测定年份均表现为单峰曲线。生长季初期较低,随着牧草的生长逐渐增加,碳吸收的峰值均出现在8月初,之后逐渐降低,在生长季末期甚至转变为碳源。生态系统碳交换的季节动态与降雨量和温度的季节变化模型相吻合。 (6)氮素添加与水氮同时添加都显著增加了群落的地上生物量,而对群落优势种羊草和大针茅的在群落中比例变化没有显著影响。 (7)生态系统碳交换指标NEE、ER和GEP均与土壤温度呈显著正相关关系,但是与土壤水分关系不显著。 分析不同放牧强度干扰下,草地生态系统碳交换对水氮添加的响应,以及在全球C02浓度升高的大背景下,通过水氮添加对退化草原恢复的研究,为阐明水氮添加与放牧干扰对草地碳交换机理的影响具有重要的理论意义,以期对内蒙古典型草原制定合理的放牧制度和退化生态系统功能的恢复提供一定的理论依据。

[25] Risch AC, Frank DA ( 2006). Carbon dioxide fluxes in a spatially and temporally heterogeneous temperate grassland
Oecologia, 147, 291-302.��
DOI:10.1007/s00442-005-0261-7URLPMID:16205950 [本文引用: 1]
Abstract Landscape position, grazing, and seasonal variation in precipitation and temperature create spatial and temporal variability in soil processes, and plant biomass and composition in grasslands. However, it is unclear how this variation in plant and soil properties affects carbon dioxide (CO2) fluxes. The aim of this study is to explore the effect of grazing, topographic position, and seasonal variation in soil moisture and temperature on plant assimilation, shoot and soil respiration, and net ecosystem CO2 exchange (NEE). Carbon dioxide fluxes, vegetation, and environmental variables were measured once a month inside and outside long-term ungulate exclosures in hilltop (dry) to slope bottom (mesic) grassland throughout the 2004 growing season in Yellowstone National Park. There was no difference in vegetation properties and CO2 fluxes between the grazed and the ungrazed sites. The spatial and temporal variability in CO2 fluxes were related to differences in aboveground biomass and total shoot nitrogen content, which were both related to variability in soil moisture. All sites were CO2 sinks (NEE>0) for all our measurements taken throughout the growing season; but CO2 fluxes were four- to fivefold higher at sites supporting the most aboveground biomass located at slope bottoms, compared to the sites with low biomass located at hilltops or slopes. The dry sites assimilated more CO2 per gram aboveground biomass and stored proportionally more of the gross-assimilated CO2 in the soil, compared to wet sites. These results indicate large spatio-temporal variability of CO2 fluxes and suggest factors that control the variability in Yellowstone National Park.

[26] Wang YB ( 2016). Responses of Ecosystem CO₂ Exchange to Nitrogen Addition, Water Addition and Grazing in Songnen Meadow Steppe. PhD dissertation, Northeast Normal University
Changchun.
URL [本文引用: 1]
气候变化和人类对土地利用程度加剧将显著改变生态系统的结构和功能,并通过影响碳循环反作用于全球气候变化。陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分。草地约占陆地面积的20-25%,其巨大的土壤碳库在全球碳平衡过程中发挥着重要的调节功能。同时,草地由于生产力较低、生态系统结构简单等原因极易受到关键环境资源可利用性改变和过度放牧的影响,且难以迅速恢复。因此,认知草地生态系统碳交换对环境变化的响应规律及其潜在调控机制,是正确评估气候变化和人为干扰加剧状况下全球碳收支格局不可或缺的关键环节。本研究在我国松嫩天然草地进行。以放牧实验平台为基础,开展了放牧、增雨和施氮多因素影响下生态系统碳交换改变的长期系统研究,以及增雨和施氮背景下,模拟突发极端干旱事件对净生态系统CO2交换(NEE)影响的短期研究。通过比较不同处理下,生态系统碳交换组分通量和净通量的差异,分析其与环境和生物因子之间的联系,揭示松嫩草地生态系统碳通量对未来降水格局改变、放牧强度和氮沉降增加的响应规律,探究其影响的主要途径,明确其中的关键性调控因子和响应机制。通过3年的放牧、施肥(模拟氮素沉降)和增雨(模拟降水增加)长期野外控制实验,以及2014年短期模拟极端干旱实验,获得了以下主要研究结果:(1)氮素添加极大地刺激了地上生物量和NEE,表明松嫩草地土壤氮素的可用性是生态系统碳循环的主要限制性因子。在实验期间,增加降水处理对生产力形成和光合能力提高影响不显著。草地生长季初期降水量对生长季平均NEE的影响要远高于生长季总降水量。当综合考虑人为降水和自然降水对降水格局的影响后发现,NEE与降雨频率的相关性高于降雨量。这些结果突出显示了在较为湿润的松嫩草地生态系统中,降水时间分布在调控NEE过程中具有重要作用。(2)模拟极端干旱事件显著地降低了草地生态系统CO2交换,但对生物量影响较小。同时,研究发现生物量和水分供给与NEE的恢复速率呈正相关关系,说明水分缺乏会极大地抑制植物的光合作用,草地植物更倾向于维持体内水分的稳定和器官的活性而非碳和能量的获得,以换取干扰后更高的恢复能力。长期施氮和增雨处理会导致NEE对干旱敏感程度(SNEE)的增加。综合分析所有样地的相关数据后发现,植物的根冠比和总生物量对SNEE的改变有极高的联合解释度。这些结果表明,长期资源丰富环境会改变植物生物量及其分配,进而削弱生态系统水分供需平衡对水分胁迫的忍受和应变能力,并对草地在未来干旱频率增加的大背景下维持或提高其碳汇功能产生不利的影响。(3)放牧处理增加了松嫩草地群落植物多样性,能够在一定程度上缓解由施氮和增雨处理导致的植物多样性降低问题。低植物多样性下,草食动物对优势物种的大量采食,以及资源丰富环境对优势物种适口性的提高是放牧导致植物多样性增加的主要原因。同时,放牧对于所有处理样地nee均存在显著的促进作用,放牧与施氮处理和放牧与增雨处理间存在显著的交互作用,对nee的影响尤为明显。因此,放牧尽管会移除部分植被地上生物量,但对草地环境资源利用和转化效率的改善,使其净作用效果趋向于促进生态系统碳的固定。(4)松嫩草地土壤异养呼吸(srh)对土壤水分和氮素的改变极为敏感,而土壤总呼吸(srtot)和自养呼吸(sra)对施氮和增雨的响应则具有很强的气候依赖性。施氮和增雨处理,仅在干旱年份中对srtot和sra有显著影响。这些结果表明,松嫩草地生态系统srh通量主要受到环境因素的限制,而sra通量则主要受到植物需求限制。放牧对土壤呼吸,特别是srh和srtot存在极强的抑制作用,环境资源增加对植被生长的刺激可以在一定程度上缓解放牧对sra的限制。结构方程模型分析表明,放牧、施氮和增雨处理通过影响根冠比、地下生物量和微生物生物量调控草地生态系统sra和srh。这一发现强调了呼吸碳底物的供给,以及根和微生物对呼吸底物的利用能力在松嫩草地土壤呼吸中起着至关重要的作用。总而言之,松嫩草地在未来全球气候变化和放牧干扰影响下,土壤呼吸特别是srh会更多地受益于降水和氮沉降的增加。但由于人为干扰因素增多,放牧强度增加,松嫩草地可能面临着更为严峻的土壤营养元素和呼吸碳底物归还供给的失衡和错位,从而降低未来草地土壤呼吸在生态系统碳素释放过程中所占的比例。综合以上研究结果,在未来全球气候变化影响下,松嫩草地生产力会更多地受益于氮沉降的增加。而由于极端气候增多,降水间隔增加,频率下降,松嫩草地可能面临着更为严峻的水分供给失衡和错位,从而降低未来草地生态系统碳汇功能;放牧、施氮和增雨均对松嫩草地生态系统群落组成和植物光合具有显著的影响。放牧与全球变化因子存在交互作用,有利于维持草地群落结构稳定性,可能放大全球变化因子对松嫩草地生态系统co2交换的提升作用;同时,由于放牧对植被总生物量和根冠比升高的抑制作用,在未来降水和氮沉降增加背景下,草地家畜放牧能够降低生态系统碳交换对极端干旱事件的敏感性,减缓生产力的损失。本研究从生态系统CO2交换和土壤呼吸的角度,进一步证实了全球气候变化和人为土地利用对松嫩草地生态系统碳循环和碳汇功能的显著影响,对这些影响潜在机理的阐释具有重要的理论价值。此外,由于放牧在草地资源合理分配方面的突出作用,这些结论也为草地管理者对草地生态价值、经济价值的保护及利用提供了理论支持和指导。
王赟博 ( 2016). 松嫩草地生态系统CO₂交换对氮沉降、降水增加及放牧的响应机制
博士学位论文, 东北师范大学, 长春.
URL [本文引用: 1]
气候变化和人类对土地利用程度加剧将显著改变生态系统的结构和功能,并通过影响碳循环反作用于全球气候变化。陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分。草地约占陆地面积的20-25%,其巨大的土壤碳库在全球碳平衡过程中发挥着重要的调节功能。同时,草地由于生产力较低、生态系统结构简单等原因极易受到关键环境资源可利用性改变和过度放牧的影响,且难以迅速恢复。因此,认知草地生态系统碳交换对环境变化的响应规律及其潜在调控机制,是正确评估气候变化和人为干扰加剧状况下全球碳收支格局不可或缺的关键环节。本研究在我国松嫩天然草地进行。以放牧实验平台为基础,开展了放牧、增雨和施氮多因素影响下生态系统碳交换改变的长期系统研究,以及增雨和施氮背景下,模拟突发极端干旱事件对净生态系统CO2交换(NEE)影响的短期研究。通过比较不同处理下,生态系统碳交换组分通量和净通量的差异,分析其与环境和生物因子之间的联系,揭示松嫩草地生态系统碳通量对未来降水格局改变、放牧强度和氮沉降增加的响应规律,探究其影响的主要途径,明确其中的关键性调控因子和响应机制。通过3年的放牧、施肥(模拟氮素沉降)和增雨(模拟降水增加)长期野外控制实验,以及2014年短期模拟极端干旱实验,获得了以下主要研究结果:(1)氮素添加极大地刺激了地上生物量和NEE,表明松嫩草地土壤氮素的可用性是生态系统碳循环的主要限制性因子。在实验期间,增加降水处理对生产力形成和光合能力提高影响不显著。草地生长季初期降水量对生长季平均NEE的影响要远高于生长季总降水量。当综合考虑人为降水和自然降水对降水格局的影响后发现,NEE与降雨频率的相关性高于降雨量。这些结果突出显示了在较为湿润的松嫩草地生态系统中,降水时间分布在调控NEE过程中具有重要作用。(2)模拟极端干旱事件显著地降低了草地生态系统CO2交换,但对生物量影响较小。同时,研究发现生物量和水分供给与NEE的恢复速率呈正相关关系,说明水分缺乏会极大地抑制植物的光合作用,草地植物更倾向于维持体内水分的稳定和器官的活性而非碳和能量的获得,以换取干扰后更高的恢复能力。长期施氮和增雨处理会导致NEE对干旱敏感程度(SNEE)的增加。综合分析所有样地的相关数据后发现,植物的根冠比和总生物量对SNEE的改变有极高的联合解释度。这些结果表明,长期资源丰富环境会改变植物生物量及其分配,进而削弱生态系统水分供需平衡对水分胁迫的忍受和应变能力,并对草地在未来干旱频率增加的大背景下维持或提高其碳汇功能产生不利的影响。(3)放牧处理增加了松嫩草地群落植物多样性,能够在一定程度上缓解由施氮和增雨处理导致的植物多样性降低问题。低植物多样性下,草食动物对优势物种的大量采食,以及资源丰富环境对优势物种适口性的提高是放牧导致植物多样性增加的主要原因。同时,放牧对于所有处理样地nee均存在显著的促进作用,放牧与施氮处理和放牧与增雨处理间存在显著的交互作用,对nee的影响尤为明显。因此,放牧尽管会移除部分植被地上生物量,但对草地环境资源利用和转化效率的改善,使其净作用效果趋向于促进生态系统碳的固定。(4)松嫩草地土壤异养呼吸(srh)对土壤水分和氮素的改变极为敏感,而土壤总呼吸(srtot)和自养呼吸(sra)对施氮和增雨的响应则具有很强的气候依赖性。施氮和增雨处理,仅在干旱年份中对srtot和sra有显著影响。这些结果表明,松嫩草地生态系统srh通量主要受到环境因素的限制,而sra通量则主要受到植物需求限制。放牧对土壤呼吸,特别是srh和srtot存在极强的抑制作用,环境资源增加对植被生长的刺激可以在一定程度上缓解放牧对sra的限制。结构方程模型分析表明,放牧、施氮和增雨处理通过影响根冠比、地下生物量和微生物生物量调控草地生态系统sra和srh。这一发现强调了呼吸碳底物的供给,以及根和微生物对呼吸底物的利用能力在松嫩草地土壤呼吸中起着至关重要的作用。总而言之,松嫩草地在未来全球气候变化和放牧干扰影响下,土壤呼吸特别是srh会更多地受益于降水和氮沉降的增加。但由于人为干扰因素增多,放牧强度增加,松嫩草地可能面临着更为严峻的土壤营养元素和呼吸碳底物归还供给的失衡和错位,从而降低未来草地土壤呼吸在生态系统碳素释放过程中所占的比例。综合以上研究结果,在未来全球气候变化影响下,松嫩草地生产力会更多地受益于氮沉降的增加。而由于极端气候增多,降水间隔增加,频率下降,松嫩草地可能面临着更为严峻的水分供给失衡和错位,从而降低未来草地生态系统碳汇功能;放牧、施氮和增雨均对松嫩草地生态系统群落组成和植物光合具有显著的影响。放牧与全球变化因子存在交互作用,有利于维持草地群落结构稳定性,可能放大全球变化因子对松嫩草地生态系统co2交换的提升作用;同时,由于放牧对植被总生物量和根冠比升高的抑制作用,在未来降水和氮沉降增加背景下,草地家畜放牧能够降低生态系统碳交换对极端干旱事件的敏感性,减缓生产力的损失。本研究从生态系统CO2交换和土壤呼吸的角度,进一步证实了全球气候变化和人为土地利用对松嫩草地生态系统碳循环和碳汇功能的显著影响,对这些影响潜在机理的阐释具有重要的理论价值。此外,由于放牧在草地资源合理分配方面的突出作用,这些结论也为草地管理者对草地生态价值、经济价值的保护及利用提供了理论支持和指导。

[27] Wang YT, Zhao TQ, Wang X ( 2017). Respons of
Stipa breviflora leaf δ ¹³C to stocking rates. Ecology and Environmental Sciences, 26, 613-619.


王亚婷, 赵天启, 王玺 ( 2017). 短花针茅(Stipa breviflora)叶片δ ¹³C对载畜率的响应
生态环境学报, 26, 613-619.


[28] Wang ZM ( 2016). Effects of Grazing and Cultivation on Carbon Dioxide Fluxes in the Temperate Grassland Northern China. PhD dissertation, China Agricultural University, Beijing.
URL [本文引用: 2]
草地放牧和开垦是中国北方农牧交错区的主要土地利用方式,研究不同土地利用类型生态系统的碳通量变化过程及影响因子,对合理配置农牧交错区土地利用类型,增加生态系统碳固持能力具有重要意义。本文以农牧交错区的河北坝上典型草原为研究对象,采用静态封闭箱法研究放牧地(禁牧：UG,适度放牧：MG,重度放牧：HG)、农田(CL)和多年生人工羊草地(AG)等不同土地利用类型生态系统CO2净交换(NEE)及其组分生态系统呼吸(Re)和生态系统CO2总固定量(GEP)的影响,综合分析各通量因子变化的主要驱动因子,主要研究结果如下：(1)地上生物量随放牧强度增加而减小,适度放牧有利于地下0-12cm根系生物量的累积。HG样地地上生物量比UG显著降低58%,根系生物量显著降低12%(p0.05)；MG样地地上生物量比UG显著增加23%,根系生物量显著增加10%(p0.05)。CL和AG的地上生物量显著高于UG(p0.05),但是CL样地根系生物量显著低于UG和AG(p0.05)。适度放牧显著增加草地土壤表层有机碳、全氮含量(p0.05)。(2)放牧地和农田的NEE及其组分(GEP和Re)有着明显的季节变化,与时间存在显著的二次非线性回归关系(p0.05),但是AG样地仅GEP与时间的非线性回归拟合达到显著水平(p0.05)。UG、MG和HG样地的NEE与时间拟合的年均(2012-2014年)变异系数R2分别为0.64,0.79和0.50,放牧地NEE与时间的平均变异系数(0.63)Re(0.70)GEP(0.77),说明在放牧草地生态系统,相对于NEE和Re,GEP更易受季节变化影响。放牧地的NEE和GEP年际变化差异显著(p0.05),2013年的NEE分别比2012和2014年显著增加33%和34%(p0.05),GEP分别显著增加24%和26%(p0.05)；但是Re年际差异不显著(p0.05)。(3)综合三年放牧地数据利用逐步回归分析发现放牧地月均NEE与AGB(地上生物量)和VWC(土壤含水量)存在线性正相关关系(NEE=-0.05AGB-0.09VWC, R2=0.95, p0.0001), AGB可解释NEE变化的92%,是月均NEE变化的主要驱动因子(p0.0001)；月均GEP的主要驱动因子也是AGB,同样解释GEP变化的92%(GEP=-0.068AGB-0.202Ta-0.102Ts, R2=0.97, p0.0001);月均Re的主要驱动因子是大气温度(Ta),可解释Re变化的93%(Re=0.23Ta-0.057VWC+0.017AGB+0.038Ts, R2=0.97, p0.0001)。 CL样地,月均NEE (NEE=-0.026AGB, R2=0.81, p0.0001)和GEP (GEP=-0.04AGB-1.39VWC+0.98Ts, R2=0.95, p0.0001)的主要驱动因子均是AGB, AGB各解释NEE和GEP变化的81%(p0.0001)；VWC是月均Re变化的主要驱动因子(Re=0.51VWC-0.11Ta+0.013AGB, R2=0.97, p0.0001),解释Re变化的90%。AG样地,月均NEE (NEE=-1.29Ta+0.57Ts+0.46VWC, R2=0.98, p0.0001)和GEP (GEP=-0.71Ta+0.32Ts -0.01AGB, R2=0.99, p0.0001)的主要驱动因子均是Ta,分别解释NEE和GEP变化的95%和98%；Re变化的主要驱动因子是土壤温度(Ts),解释Re变化的96%(Re=0.22Ts+0.01AGB, R2=0.98, p0.0001)。(4)实验样地所有土地利用类型在生长季(2012-2014年)均处于碳吸收状态,但HG样地的NEE比UG和MG分别显著降低36%和51%(p0.05)而MG样地NEE比UG和HG分别显著增加31%和106%(p0.05)。可见重度放牧会降低草地生态系统CO2吸收潜力而适度放牧会促进碳吸收。UG、CL和AG样地的NEE和GEP差异不显著(p0.05),但CL样地Re显著高于UG(p0.05)。UG、MG和HG样地在生长季(2012-2014年)的年均累积固碳量分别为:771g C m-2,1005 gCm-2和491gCm-2, HGUGMG, HG显著降低了草地的固碳能力(p0.05)。2013年,UG、MG、HG、AG和CL五块样地的生长季累积固碳量分别为1008 gCm-2,1240g Cm-2,555 gCm-2,1240 g Cm-2和926 g Cm-2, AG, MGUG、CLHG。年际变化会影响放牧草地累积固碳量,2012-2014年的放牧地的年均生长季累积固碳量分别为643gCm-2,934gC m2和690 g Cm-2,201320142012年。
王忠美 ( 2016). 放牧和开垦对温带典型草原CO₂通量的影响
博士学位论文, 中国农业大学, 北京.
URL [本文引用: 2]
草地放牧和开垦是中国北方农牧交错区的主要土地利用方式,研究不同土地利用类型生态系统的碳通量变化过程及影响因子,对合理配置农牧交错区土地利用类型,增加生态系统碳固持能力具有重要意义。本文以农牧交错区的河北坝上典型草原为研究对象,采用静态封闭箱法研究放牧地(禁牧：UG,适度放牧：MG,重度放牧：HG)、农田(CL)和多年生人工羊草地(AG)等不同土地利用类型生态系统CO2净交换(NEE)及其组分生态系统呼吸(Re)和生态系统CO2总固定量(GEP)的影响,综合分析各通量因子变化的主要驱动因子,主要研究结果如下：(1)地上生物量随放牧强度增加而减小,适度放牧有利于地下0-12cm根系生物量的累积。HG样地地上生物量比UG显著降低58%,根系生物量显著降低12%(p0.05)；MG样地地上生物量比UG显著增加23%,根系生物量显著增加10%(p0.05)。CL和AG的地上生物量显著高于UG(p0.05),但是CL样地根系生物量显著低于UG和AG(p0.05)。适度放牧显著增加草地土壤表层有机碳、全氮含量(p0.05)。(2)放牧地和农田的NEE及其组分(GEP和Re)有着明显的季节变化,与时间存在显著的二次非线性回归关系(p0.05),但是AG样地仅GEP与时间的非线性回归拟合达到显著水平(p0.05)。UG、MG和HG样地的NEE与时间拟合的年均(2012-2014年)变异系数R2分别为0.64,0.79和0.50,放牧地NEE与时间的平均变异系数(0.63)Re(0.70)GEP(0.77),说明在放牧草地生态系统,相对于NEE和Re,GEP更易受季节变化影响。放牧地的NEE和GEP年际变化差异显著(p0.05),2013年的NEE分别比2012和2014年显著增加33%和34%(p0.05),GEP分别显著增加24%和26%(p0.05)；但是Re年际差异不显著(p0.05)。(3)综合三年放牧地数据利用逐步回归分析发现放牧地月均NEE与AGB(地上生物量)和VWC(土壤含水量)存在线性正相关关系(NEE=-0.05AGB-0.09VWC, R2=0.95, p0.0001), AGB可解释NEE变化的92%,是月均NEE变化的主要驱动因子(p0.0001)；月均GEP的主要驱动因子也是AGB,同样解释GEP变化的92%(GEP=-0.068AGB-0.202Ta-0.102Ts, R2=0.97, p0.0001);月均Re的主要驱动因子是大气温度(Ta),可解释Re变化的93%(Re=0.23Ta-0.057VWC+0.017AGB+0.038Ts, R2=0.97, p0.0001)。 CL样地,月均NEE (NEE=-0.026AGB, R2=0.81, p0.0001)和GEP (GEP=-0.04AGB-1.39VWC+0.98Ts, R2=0.95, p0.0001)的主要驱动因子均是AGB, AGB各解释NEE和GEP变化的81%(p0.0001)；VWC是月均Re变化的主要驱动因子(Re=0.51VWC-0.11Ta+0.013AGB, R2=0.97, p0.0001),解释Re变化的90%。AG样地,月均NEE (NEE=-1.29Ta+0.57Ts+0.46VWC, R2=0.98, p0.0001)和GEP (GEP=-0.71Ta+0.32Ts -0.01AGB, R2=0.99, p0.0001)的主要驱动因子均是Ta,分别解释NEE和GEP变化的95%和98%；Re变化的主要驱动因子是土壤温度(Ts),解释Re变化的96%(Re=0.22Ts+0.01AGB, R2=0.98, p0.0001)。(4)实验样地所有土地利用类型在生长季(2012-2014年)均处于碳吸收状态,但HG样地的NEE比UG和MG分别显著降低36%和51%(p0.05)而MG样地NEE比UG和HG分别显著增加31%和106%(p0.05)。可见重度放牧会降低草地生态系统CO2吸收潜力而适度放牧会促进碳吸收。UG、CL和AG样地的NEE和GEP差异不显著(p0.05),但CL样地Re显著高于UG(p0.05)。UG、MG和HG样地在生长季(2012-2014年)的年均累积固碳量分别为:771g C m-2,1005 gCm-2和491gCm-2, HGUGMG, HG显著降低了草地的固碳能力(p0.05)。2013年,UG、MG、HG、AG和CL五块样地的生长季累积固碳量分别为1008 gCm-2,1240g Cm-2,555 gCm-2,1240 g Cm-2和926 g Cm-2, AG, MGUG、CLHG。年际变化会影响放牧草地累积固碳量,2012-2014年的放牧地的年均生长季累积固碳量分别为643gCm-2,934gC m2和690 g Cm-2,201320142012年。

[29] Wei ZJ, Han GD, Yang J, Lü X ( 2000). The response of
Stipa breviflora community to stocking rate. Grassland of China, 6, 2-6.
DOI:10.3321/j.issn:1673-5021.2000.06.001URL
在内蒙古短花针茅荒漠草原采用 5个载畜率水平绵羊放牧试验 ,研究植物群落对载畜率的响应。研究结果表明 ,主要植物盖度、高度和密度在低载畜率和中等载畜率下保持较高水平 ;中等载畜率有利于短花针茅生长 ;随着载畜率的增加 ,植物群落现存量下降 ;短花针茅草原适宜的载畜率为 1.7～ 2只羊 /hm2 /半年。
卫智军, 韩国栋, 杨静, 吕雄 ( 2000). 短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应
中国草地, 6, 2-6.
DOI:10.3321/j.issn:1673-5021.2000.06.001URL
在内蒙古短花针茅荒漠草原采用 5个载畜率水平绵羊放牧试验 ,研究植物群落对载畜率的响应。研究结果表明 ,主要植物盖度、高度和密度在低载畜率和中等载畜率下保持较高水平 ;中等载畜率有利于短花针茅生长 ;随着载畜率的增加 ,植物群落现存量下降 ;短花针茅草原适宜的载畜率为 1.7～ 2只羊 /hm2 /半年。

[30] Wu LB, Gu S, Zhao L, Xu SX, Zhou HK, Feng C, Xu WX, Li YN, Zhao XQ, Tang YH ( 2010). Variation in net CO₂ exchange, gross primary production and its affecting factors in the planted pasture ecosystem in Sanjiangyuan Region of the Qinghai-Tibetan Plateau of China
Chinese Journal of Plant Ecology, 34, 770-780.
DOI:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.07.002URL [本文引用: 1]
为了揭示三江源区垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地生态系统(100°26'-100°41'E,34°17'-34°25'N,海拔3 980 m)的净生态系统CO2交换(NEE),该研究利用2006年涡度相关系统观测的数据分析了该人工草地的NEE,总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸 (Reco)以及Reco/GPP的变化特征及其影响因子.CO2日最大吸收值为6.56 g CO2·m-2·d-1,最大排放值为4.87 gCO2·m-2·d-1.GPP年总量为1 761 g CO2·m-2,其中约90%以上被生态系统呼吸所消耗,CO2的年吸收量为111 gCO2·m-2.5月的Reco/GPP略高于生长季的其他月份,为90%;6月Reco/GPP比值最低,为79%.生态系统的呼吸商(Q10)为 4.81,显著高于其他生态系统.该研究表明:生长季的NEE主要受光量子通量密度(PPFD)、温度和饱和水汽压差(VPD)的影响,生态系统呼吸则主 要受土壤温度的控制.
吴力博, 古松, 赵亮, 徐世晓, 周华坤, 冯超, 徐维新, 李英年, 赵新全, 唐艳鸿 ( 2010). 三江源地区人工草地的生态系统CO₂净交换、总初级生产力及其影响因子
植物生态学报, 34, 770-780.
DOI:10.3773/j.issn.1005-264x.2010.07.002URL [本文引用: 1]
为了揭示三江源区垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地生态系统(100°26'-100°41'E,34°17'-34°25'N,海拔3 980 m)的净生态系统CO2交换(NEE),该研究利用2006年涡度相关系统观测的数据分析了该人工草地的NEE,总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸 (Reco)以及Reco/GPP的变化特征及其影响因子.CO2日最大吸收值为6.56 g CO2·m-2·d-1,最大排放值为4.87 gCO2·m-2·d-1.GPP年总量为1 761 g CO2·m-2,其中约90%以上被生态系统呼吸所消耗,CO2的年吸收量为111 gCO2·m-2.5月的Reco/GPP略高于生长季的其他月份,为90%;6月Reco/GPP比值最低,为79%.生态系统的呼吸商(Q10)为 4.81,显著高于其他生态系统.该研究表明:生长季的NEE主要受光量子通量密度(PPFD)、温度和饱和水汽压差(VPD)的影响,生态系统呼吸则主 要受土壤温度的控制.

[31] Wu Q, Han GD, Wang ZW, Pan ZL, Liu F, Wang RZ, Zhang RY, Qin J, Li JW ( 2016). Effects of warming and N addition on ecosystem carbon exchange in a desert steppe
Chinese Journal of Ecology, 35, 1427-1434.
DOI:10.13292/j.1000-4890.201606.023URL [本文引用: 1]
气候变暖和大气氮沉降是全球变化的重要驱动因子。在草地生态系统中,气温升高和大气氮沉降都会改变草地固碳（C）状况,然而温度增加和大气氮沉降是如何影响生态系统碳交换目前还不明确。本研究旨在研究增温和氮素添加对荒漠草原碳交换的影响。在短花针茅荒漠草原上采用2×2因素完全随机区组的裂区设计,使用红外辐射器来模拟气候变暖并且使用添加氮肥的方法来模拟大气氮沉降,在不同处理条件下测定生态系统净碳交换（NEE）、生态系统呼吸（ER）和总生态系统生产力（GEP）,分析了2013和2014年影响短花针茅荒漠草原生态系统C交换的因素,结果如下：（1）增温使土壤温度显著增加了0.70℃（P〈0.001）,土壤湿度显著增加了7.58%（P〈0.001）。（2）增温、氮素添加及其交互作用显著增加了GEP和ER（P〈0.05）,而对于NEE没有显著影响（P〉0.05）。（3）2013年GEP在8月初达到峰值,ER在8月末9月初达到峰值,NEE随着GEP和ER的变化而波动;2014年GEP、ER和NEE均在8月末9月初达到峰值。（4）ER和GEP随着大气温度升高和降水增加而增大,土壤温度和土壤湿度也是影响生态系统C交换的重要因素。
武倩, 韩国栋, 王忠武, 潘占磊, 刘芳, 王瑞珍, 张睿洋, 秦洁, 李江文 ( 2016). 模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统碳交换的影响
生态学杂志, 35, 1427-1434.
DOI:10.13292/j.1000-4890.201606.023URL [本文引用: 1]
气候变暖和大气氮沉降是全球变化的重要驱动因子。在草地生态系统中,气温升高和大气氮沉降都会改变草地固碳（C）状况,然而温度增加和大气氮沉降是如何影响生态系统碳交换目前还不明确。本研究旨在研究增温和氮素添加对荒漠草原碳交换的影响。在短花针茅荒漠草原上采用2×2因素完全随机区组的裂区设计,使用红外辐射器来模拟气候变暖并且使用添加氮肥的方法来模拟大气氮沉降,在不同处理条件下测定生态系统净碳交换（NEE）、生态系统呼吸（ER）和总生态系统生产力（GEP）,分析了2013和2014年影响短花针茅荒漠草原生态系统C交换的因素,结果如下：（1）增温使土壤温度显著增加了0.70℃（P〈0.001）,土壤湿度显著增加了7.58%（P〈0.001）。（2）增温、氮素添加及其交互作用显著增加了GEP和ER（P〈0.05）,而对于NEE没有显著影响（P〉0.05）。（3）2013年GEP在8月初达到峰值,ER在8月末9月初达到峰值,NEE随着GEP和ER的变化而波动;2014年GEP、ER和NEE均在8月末9月初达到峰值。（4）ER和GEP随着大气温度升高和降水增加而增大,土壤温度和土壤湿度也是影响生态系统C交换的重要因素。

[32] Xu ZZ, Zhou GS, Li H ( 2004). Responses of gas exchange characteristics in leaves of
Leymus chinese to changes in temperature and soil moisture. Acta Phytoecologica Sinica, 28, 300-304.
DOI:10.17521/cjpe.2004.0044URL [本文引用: 1]
采用生长箱控制的方法研究了羊草(Leymus chinensis)幼苗叶片光合参数对5个温度和5个水分梯度的响应和适应.结果表明:轻度、中度土壤干旱并没有限制羊草叶片的生长,对气体交换参数亦无显著影响,反映了羊草幼苗对土壤水分胁迫的较高耐性.叶片生物量以26 ℃时最大,其它依次为23 ℃、20 ℃、29 ℃和32 ℃.温度升高使气孔导度和蒸腾速率增加, 却使光合速率和水分利用效率降低.水分和温度对叶片生物量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率存在显著的交互作用,表明高温加强了干旱对叶片生长和气体交换的影响, 降低了羊草对土壤干旱的适应能力.高温和干旱的交互作用将显著减少我国半干旱地区草原的羊草生产力.
许振柱, 周广胜, 李晖 ( 2004). 羊草叶片气体交换参数对温度和土壤水分的响应
植物生态学报, 28, 300-304.
DOI:10.17521/cjpe.2004.0044URL [本文引用: 1]
采用生长箱控制的方法研究了羊草(Leymus chinensis)幼苗叶片光合参数对5个温度和5个水分梯度的响应和适应.结果表明:轻度、中度土壤干旱并没有限制羊草叶片的生长,对气体交换参数亦无显著影响,反映了羊草幼苗对土壤水分胁迫的较高耐性.叶片生物量以26 ℃时最大,其它依次为23 ℃、20 ℃、29 ℃和32 ℃.温度升高使气孔导度和蒸腾速率增加, 却使光合速率和水分利用效率降低.水分和温度对叶片生物量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率存在显著的交互作用,表明高温加强了干旱对叶片生长和气体交换的影响, 降低了羊草对土壤干旱的适应能力.高温和干旱的交互作用将显著减少我国半干旱地区草原的羊草生产力.

[33] Zhang XJ ( 2015). The Response of Ecosystem Carbon Exchange to Different Stocking Rates in Stipa breviflora Desert Steppe. PhD dissertation, Inner Mongolia Agricultural University
Huhhot.
URL [本文引用: 2]
大气C02浓度升高引起的气候变暖受世界广泛关注,草地由于其广阔的面积,具有很大的碳汇潜力。放牧是草地的主要利用方式,放牧家畜通过采食及践踏,调控草地生产力、群落结构和土壤理化性质,间接改变草地生态系统的碳循环。同时,水热因子也是制约草地碳收支的关键因素。本研究选择短花针茅荒漠草原作为研究对象,借助长期不同绵羊载畜率实验平台,在日、月、年尺度测定草地生态系统与大气CO2交换速率,并观测植物群落、功能群、优势种地上现存量、植被盖度、地下生物量、土壤温湿度、土壤有机碳含量、空气温度、降雨的变化趋势,目的是探索短花针茅荒漠草原生态系统碳交换速率对长期不同载畜率的响应,揭示植被、土壤及环境因子对碳交换的影响机理。研究结果如下。1.长期过度放牧导致多年生丛生禾草现存量比例增大,杂类草、灌木、半灌木类现存量比例下降,C4植物现存量比例增加。2.生态系统碳交换受载畜率与降雨量的共同影响,但降雨能够减弱生态系统碳交换对载畜率的响应程度。3.地下生物量累积、根系净生长量和土壤有机碳的增加提高了土壤呼吸速率。4.土壤湿度、空气温度、土壤温度对生态系统碳交换具有影响。
张新杰 ( 2015). 短花针茅荒漠草原生态系统碳交换对不同载畜率的响应
博士学位论文, 内蒙古农业大学, 呼和浩特.
URL [本文引用: 2]
大气C02浓度升高引起的气候变暖受世界广泛关注,草地由于其广阔的面积,具有很大的碳汇潜力。放牧是草地的主要利用方式,放牧家畜通过采食及践踏,调控草地生产力、群落结构和土壤理化性质,间接改变草地生态系统的碳循环。同时,水热因子也是制约草地碳收支的关键因素。本研究选择短花针茅荒漠草原作为研究对象,借助长期不同绵羊载畜率实验平台,在日、月、年尺度测定草地生态系统与大气CO2交换速率,并观测植物群落、功能群、优势种地上现存量、植被盖度、地下生物量、土壤温湿度、土壤有机碳含量、空气温度、降雨的变化趋势,目的是探索短花针茅荒漠草原生态系统碳交换速率对长期不同载畜率的响应,揭示植被、土壤及环境因子对碳交换的影响机理。研究结果如下。1.长期过度放牧导致多年生丛生禾草现存量比例增大,杂类草、灌木、半灌木类现存量比例下降,C4植物现存量比例增加。2.生态系统碳交换受载畜率与降雨量的共同影响,但降雨能够减弱生态系统碳交换对载畜率的响应程度。3.地下生物量累积、根系净生长量和土壤有机碳的增加提高了土壤呼吸速率。4.土壤湿度、空气温度、土壤温度对生态系统碳交换具有影响。

[34] Zhang XJ, Han GD, Ding HJ, Zhang RY, Wang ZW ( 2015). Relationship between soil respiration and plant belowground biomass under different stocking rates in
Stipa breviflora desert steppe. Acta Agrestia Sinica, 23, 483-488.
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2015.03.008URL
本文运用开路式土壤碳通量测量 系统-LI-8100在短花针茅(Stipa breviflora Griseb)荒漠草原测定4组不同载畜率的土壤呼吸速率动态,并用土钻法测定了植物地下累积生物量,埋根袋法测定了根系净生长量。目的是比较不同载畜率 对土壤呼吸、植物地下累积生物量和根系净生长量的影响,并探讨生长季土壤呼吸、8月份土壤呼吸对植物地下累积生物量、根系净生长量的响应。结果表明:随着 载畜率增加,植物地下累积生物量减少,根系生长减缓,但对土壤呼吸无显著影响;生长季土壤呼吸与植物地下累积生物量呈线性正相关,8月份土壤呼吸值随根系 净生长量增大而增大。土壤呼吸受植物地下生物量影响显著,生长季初期,新根刚开始生长,土壤呼吸大部分来自老根,到了生长旺季,新根生物量增多,土壤呼吸 速率加快,新根主导了土壤呼吸。
张新杰, 韩国栋, 丁海君, 张睿洋, 王忠武 ( 2015). 短花针茅荒漠草原不同载畜率的土壤呼吸与植物地下生物量的关系
草地学报, 23, 483-488.
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2015.03.008URL
本文运用开路式土壤碳通量测量 系统-LI-8100在短花针茅(Stipa breviflora Griseb)荒漠草原测定4组不同载畜率的土壤呼吸速率动态,并用土钻法测定了植物地下累积生物量,埋根袋法测定了根系净生长量。目的是比较不同载畜率 对土壤呼吸、植物地下累积生物量和根系净生长量的影响,并探讨生长季土壤呼吸、8月份土壤呼吸对植物地下累积生物量、根系净生长量的响应。结果表明:随着 载畜率增加,植物地下累积生物量减少,根系生长减缓,但对土壤呼吸无显著影响;生长季土壤呼吸与植物地下累积生物量呈线性正相关,8月份土壤呼吸值随根系 净生长量增大而增大。土壤呼吸受植物地下生物量影响显著,生长季初期,新根刚开始生长,土壤呼吸大部分来自老根,到了生长旺季,新根生物量增多,土壤呼吸 速率加快,新根主导了土壤呼吸。

[35] Zhou WC, Suo LDEJ, Cui LJ, Wang YF, Li W ( 2015). Effects of fencing and grazing on the emissions of CO₂ and CH₄ in Zoige Peatland, East Qinghai-Tibetan Plateau
Ecology and Environmental Sciences, 24, 183-189.
[本文引用: 1]

周文昌, 索郎夺尔基, 崔丽娟, 王义飞, 李伟 ( 2015). 围栏禁牧与放牧对若尔盖高原泥炭地CO₂和CH₄排放的影响
生态环境学报, 24, 183-189.
[本文引用: 1]

[36] Zhou XH, Wan SQ, Luo YQ ( 2007). Source components and interannual variability of soil CO₂ efflux under experimental warming and clipping in a grassland ecosystem
Global Change Biology, 13, 761-775.
DOI:10.1111/j.1365-2486.2007.01333.xURL [本文引用: 1]
Partitioning soil CO 2 efflux into autotrophic ( R A ) and heterotrophic ( R H ) components is crucial for understanding their differential responses to climate change. We conducted a long-term experiment (2000–2005) to investigate effects of warming 2°C and yearly clipping on soil CO 2 efflux and its components (i.e. R A and R H ) in a tallgrass prairie ecosystem. Interannual variability of these fluxes was also examined. Deep collars (70 cm) were inserted into soil to measure R H . R A was quantified as the difference between soil CO 2 efflux and R H . Warming treatment significantly stimulated soil CO 2 efflux and its components (i.e. R A and R H ) in most years. In contrast, yearly clipping significantly reduced soil CO 2 efflux only in the last 2 years, although it decreased R H in every year of the study. Temperature sensitivity (i.e. apparent Q 10 values) of soil CO 2 efflux was slightly lower under warming ( P >0.05) and reduced considerably by clipping ( P <0.05) compared with that in the control. On average over the 4 years, R H accounted for approximately 65% of soil CO 2 efflux with a range from 58% to 73% in the four treatments. Over seasons, the contribution of R H to soil CO 2 efflux reached a maximum in winter (6590%) and a minimum in summer (6535%). Annual soil CO 2 efflux did not vary substantially among years as precipitation did. The interannual variability of soil CO 2 efflux may be mainly caused by precipitation distribution and summer severe drought. Our results suggest that the effects of warming and yearly clipping on soil CO 2 efflux and its components did not result in significant changes in R H or R A contribution, and rainfall timing may be more important in determining interannual variability of soil CO 2 efflux than the amount of annual precipitation.

[37] Zhu EX ( 2016). The Effects of Different Grazing Intensity on the CO₂ Flux in the Alpine Meadow. Master degree dissertation, Northwest A&F University, Yangling
Shaanxi.
URL [本文引用: 1]
近些年来,温室气体浓度升高问题受到越来越广泛的关注,各国都非常重视估算温室气体排放以及温室气体的减排工作。为了应对全球变化,制定科学合理的发展政策,我国完成了诸如《中国温室气体控制的问题与对策》、《中国的全球气候变化国家对策研究》以及《气候变化国家研究》等论著。当前,我国通过退耕还林,植树造林,生态恢复等一系列措施,在温室气体减排和维护地球环境方面做出了自己的贡献。青藏高原是我国重要的畜牧业基地,畜牧业往往是当地的支柱性产业。但是近年来随着人口的增长,对畜牧业产品需求量的增加使得牲畜养殖规模不断增大。过度放牧往往导致草场发生退化甚至出现沙化、水位下降、生物多样性降低等一系列危害。如何制定合理的畜牧业政策,使得畜牧业健康可持续的发展,是我国政府亟待解决的问题。人类通过放牧对草地进行利用是高寒草甸最主要的利用方式之一。放牧过程中的采食、践踏和排泄物归等过程会对碳排放产生重要影响。在放牧过程中土壤温湿度、植物群落组成、土壤有机碳含量和土壤养分等指标可能会发生变化,这些因素对生态系统呼吸有着重要影响。放牧作用于生态系统产生CO_2的过程极其复杂,放牧强度和放牧历史综合作用对生态系统产生CO_2造成影响。除此之外可能还依赖于放牧牲畜类型。由于放牧过程对高寒草甸CO_2排放的影响极其复杂,到目前,放牧对于生态系统呼吸的作用仍未达成一致共识。虽然已有很多相似的研究,但设置不同放牧强度且长时间连续观测高寒草甸CO_2排放的研究还鲜有报道。因此我们在青藏高原东缘的高寒草甸开展了长时间的持续观测,为估算青藏高原东缘高寒草甸碳交换量以及制定合理的放牧政策提供理论依据。在青藏高原东缘四川省阿坝藏族羌族自治州红原县境内开展了为期三年的放牧实验。本研究设置了两个平行实验,即牦牛放牧实验和藏绵羊放牧实验。在两组实验中分别设置了不同的放牧强度,采用静态箱-气相色谱法测定CO_2浓度,以全面探讨青藏高原东部边缘高寒草甸在不同放牧强度下的CO_2排放通量,不同放牧强度对CO_2排放通量的作用以及环境因子与高寒草甸生态系统CO_2排放通量的关系。得到的主要结果和结论如下:(1)在牦牛放牧实验中,四种不同放牧强度,即:不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧下平均年累积排放量分别为:470.31,482.71,462.16和431.44 g C m-2 y-1,其总的平均值为461.66g C m-2 y-1;在藏绵羊放牧实验中,三种不同放牧强度,即:轻度放牧、中度放牧和重度放牧下平均年累积排放量分别为:487.66,430.11和434.78g C m-2y-1,其总的平均值为450.85g C m-2y-1。(2)在两组实验中均发现生长季中的CO_2排放通量要远远高于非生长季,表现出了明显的季节特征。在牦牛放牧实验中,生长季中的CO_2排放通量占年累积CO_2排放通量的68.02%~74.36%;在藏绵羊放牧实验中,生长季中的CO_2排放通量占年累积CO_2排放通量的69.34%~77.21%。(3)在本研究三年放牧实验中设置的放牧强度下的结果表明:不同放牧强度下高寒草甸CO_2排放通量无显著差异。(4)在两个实验中,我们均发现:温度与CO_2排放通量的相关关系,但是月累积降水量与CO_2排放通量的相关性更大一些。
朱二雄 ( 2016). 不同放牧强度对高寒草甸CO₂排放通量的影响
硕士学位论文, 西北农林科技大学,陕西杨凌.
URL [本文引用: 1]
近些年来,温室气体浓度升高问题受到越来越广泛的关注,各国都非常重视估算温室气体排放以及温室气体的减排工作。为了应对全球变化,制定科学合理的发展政策,我国完成了诸如《中国温室气体控制的问题与对策》、《中国的全球气候变化国家对策研究》以及《气候变化国家研究》等论著。当前,我国通过退耕还林,植树造林,生态恢复等一系列措施,在温室气体减排和维护地球环境方面做出了自己的贡献。青藏高原是我国重要的畜牧业基地,畜牧业往往是当地的支柱性产业。但是近年来随着人口的增长,对畜牧业产品需求量的增加使得牲畜养殖规模不断增大。过度放牧往往导致草场发生退化甚至出现沙化、水位下降、生物多样性降低等一系列危害。如何制定合理的畜牧业政策,使得畜牧业健康可持续的发展,是我国政府亟待解决的问题。人类通过放牧对草地进行利用是高寒草甸最主要的利用方式之一。放牧过程中的采食、践踏和排泄物归等过程会对碳排放产生重要影响。在放牧过程中土壤温湿度、植物群落组成、土壤有机碳含量和土壤养分等指标可能会发生变化,这些因素对生态系统呼吸有着重要影响。放牧作用于生态系统产生CO_2的过程极其复杂,放牧强度和放牧历史综合作用对生态系统产生CO_2造成影响。除此之外可能还依赖于放牧牲畜类型。由于放牧过程对高寒草甸CO_2排放的影响极其复杂,到目前,放牧对于生态系统呼吸的作用仍未达成一致共识。虽然已有很多相似的研究,但设置不同放牧强度且长时间连续观测高寒草甸CO_2排放的研究还鲜有报道。因此我们在青藏高原东缘的高寒草甸开展了长时间的持续观测,为估算青藏高原东缘高寒草甸碳交换量以及制定合理的放牧政策提供理论依据。在青藏高原东缘四川省阿坝藏族羌族自治州红原县境内开展了为期三年的放牧实验。本研究设置了两个平行实验,即牦牛放牧实验和藏绵羊放牧实验。在两组实验中分别设置了不同的放牧强度,采用静态箱-气相色谱法测定CO_2浓度,以全面探讨青藏高原东部边缘高寒草甸在不同放牧强度下的CO_2排放通量,不同放牧强度对CO_2排放通量的作用以及环境因子与高寒草甸生态系统CO_2排放通量的关系。得到的主要结果和结论如下:(1)在牦牛放牧实验中,四种不同放牧强度,即:不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧下平均年累积排放量分别为:470.31,482.71,462.16和431.44 g C m-2 y-1,其总的平均值为461.66g C m-2 y-1;在藏绵羊放牧实验中,三种不同放牧强度,即:轻度放牧、中度放牧和重度放牧下平均年累积排放量分别为:487.66,430.11和434.78g C m-2y-1,其总的平均值为450.85g C m-2y-1。(2)在两组实验中均发现生长季中的CO_2排放通量要远远高于非生长季,表现出了明显的季节特征。在牦牛放牧实验中,生长季中的CO_2排放通量占年累积CO_2排放通量的68.02%~74.36%;在藏绵羊放牧实验中,生长季中的CO_2排放通量占年累积CO_2排放通量的69.34%~77.21%。(3)在本研究三年放牧实验中设置的放牧强度下的结果表明:不同放牧强度下高寒草甸CO_2排放通量无显著差异。(4)在两个实验中,我们均发现:温度与CO_2排放通量的相关关系,但是月累积降水量与CO_2排放通量的相关性更大一些。

[38] Zhu JJ, Zhang B, Yan Y, Pan QM ( 2016). Effects of changing precipitation regime on carbon exchange in a typical steppe ecosystem in Inner Mongolia
Journal of Southwest University for Nationalities (Natural Science Edition), 42, 516-524.
DOI:10.11920/xnmdzk.2016.05.009URL [本文引用: 1]
在全球变化的背景下,内蒙古草原生态系统的降水量可能增加或者减少.迄今,降水量的改变对该区域草地生态系统碳交换的影响我们还知之甚少.为此,本研究通过完全控水防雨棚,开展了降水梯度实验,探究该生态系统碳交换(ecosystem carbon exchange)随降水量变化的响应轨迹.结果表明:随着生长季降水量从100mm增加到500mm,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER)和生态系统总生产力(gross ecosystem productivity,GEP)均显著提高,这些过程均表现为明显的非线性响应.NEE、ER和GEP的饱和点对应的降水量分别为350mm,200mm和275mm.从响应率的变化斜率看,降水量减少(＜275 mm的处理)的效应显著强于降水量增加(＞ 275 mm的处理)的效应.变异来源分析说明,随着降水量的改变,群落生物量是草原生态系统碳交换的首要影响因素,可以解释NEE、ER和GEP变异的30.89％、41.90％和40.60％,而土壤含水量和土壤温度只能解释NEE、ER和GEP变异的11.51％、7.78％和9.28％.上述结果为我们理解和预测未来降水变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响提供了依据.
朱建军, 张彬, 严月, 潘庆民 ( 2016). 降水量变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响
西南民族大学学报(自然科学版), 42, 516-524.
DOI:10.11920/xnmdzk.2016.05.009URL [本文引用: 1]
在全球变化的背景下,内蒙古草原生态系统的降水量可能增加或者减少.迄今,降水量的改变对该区域草地生态系统碳交换的影响我们还知之甚少.为此,本研究通过完全控水防雨棚,开展了降水梯度实验,探究该生态系统碳交换(ecosystem carbon exchange)随降水量变化的响应轨迹.结果表明:随着生长季降水量从100mm增加到500mm,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER)和生态系统总生产力(gross ecosystem productivity,GEP)均显著提高,这些过程均表现为明显的非线性响应.NEE、ER和GEP的饱和点对应的降水量分别为350mm,200mm和275mm.从响应率的变化斜率看,降水量减少(＜275 mm的处理)的效应显著强于降水量增加(＞ 275 mm的处理)的效应.变异来源分析说明,随着降水量的改变,群落生物量是草原生态系统碳交换的首要影响因素,可以解释NEE、ER和GEP变异的30.89％、41.90％和40.60％,而土壤含水量和土壤温度只能解释NEE、ER和GEP变异的11.51％、7.78％和9.28％.上述结果为我们理解和预测未来降水变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响提供了依据.

[39] Zou JR, Zhou XQ ( 2015). Effects of livestock exclosure and grazing on carbon sequestration in grassland ecosystem
Pratacultural Science, 32, 1748-1756.
DOI:10.11829\j.issn.1001-0629.2015-0096URL [本文引用: 1]
草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。
邹婧汝, 赵新全 ( 2015). 围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响
草业科学, 32, 1748-1756.
DOI:10.11829\j.issn.1001-0629.2015-0096URL [本文引用: 1]
草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。
Effects of grazing on carbon and nitrogen in plants and soils in a semiarid desert grassland, China
1
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Canopy-level photosynthetic compensation after defoliation in a tropical understory palm
2001

水热条件对锡林河流域典型草原退化群落土壤呼吸的影响
1
2003

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

水热条件对锡林河流域典型草原退化群落土壤呼吸的影响
1
2003

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究
1
2011

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究
1
2011

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

羊草和大针茅光合作用午间降低与生态因子关系的研究
1
1900

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

羊草和大针茅光合作用午间降低与生态因子关系的研究
1
1900

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

Carbon dioxide fluxes over three great plains grasslands
1
2000

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

短花针茅草原不同载畜率对植物多样性和草地生产力的影响
1
2007

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

短花针茅草原不同载畜率对植物多样性和草地生产力的影响
1
2007

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

放牧对新疆草地生态系统碳源/汇的影响模拟研究
2017

放牧对新疆草地生态系统碳源/汇的影响模拟研究
2017

围栏封育对天山北坡草甸草原生态系统碳交换的影响
2
2018

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C28">5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定.多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况.6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强.不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE.7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇.2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1).8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源.2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月.随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015).9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放.2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放.到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加.整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018). ...

围栏封育对天山北坡草甸草原生态系统碳交换的影响
2
2018

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C28">5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定.多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况.6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强.不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE.7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇.2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1).8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源.2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月.随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015).9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放.2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放.到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加.整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018). ...

极端干旱条件下锡林河流域羊草草原净生态系统碳交换特征
1
2006

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

极端干旱条件下锡林河流域羊草草原净生态系统碳交换特征
1
2006

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Temperature response of soil respiration in a Chinese pine plantation: Hysteresis and seasonal vs. Diel Q₁₀
1
2013

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

Effects of grazing on CO₂ balance in a semiarid steppe: Field observations and modeling
2
2013

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C29">研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013).通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显.2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年.降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER.由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用. 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强.此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反.这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的. ...

Review: Time lag between photosynthesis and carbon dioxide efflux from soil: A review of mechanisms and controls
1
2010

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

放牧强度对青藏高原高寒草甸净生态系统交换量的影响
1
2014

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

放牧强度对青藏高原高寒草甸净生态系统交换量的影响
1
2014

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Effects of warming and increased precipitation on net ecosystem productivity: A long-term manipulative experiment in a semiarid grassland
1
2017

... id="C29">研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013).通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显.2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年.降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER.由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用. 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强.此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反.这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的. ...

锡林河流域羊草草原群落土壤呼吸及其影响因子的研究
1
2000

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

锡林河流域羊草草原群落土壤呼吸及其影响因子的研究
1
2000

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

土壤温度和水分对克氏针茅草原生态系统碳通量的影响初探
1
2011

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

土壤温度和水分对克氏针茅草原生态系统碳通量的影响初探
1
2011

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

Inter-annual variability in carbon dioxide exchange of an oak/grass savanna and open grassland in California
1
2007

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Management and land use change effects on soil carbon in northern China’s grasslands: A synthesis
1
2011

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Water-mediated responses of ecosystem carbon fluxes to climatic change in a temperate steppe
1
2008

... id="C29">研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013).通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显.2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年.降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER.由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用. 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强.此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反.这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的. ...

Compensatory growth of the African dwarf shrub
2000

Photosynthesis, transpiration and water use efficiency of four plant species with grazing intensities in Hunshandake Sandland, China
2007

Precipitation regulates the response of net ecosystem CO₂ exchange to environmental variation on United States rangelands
1
2010

... id="C28">5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定.多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况.6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强.不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE.7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇.2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1).8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源.2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月.随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015).9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放.2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放.到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加.整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018). ...

水氮添加对内蒙古典型草原放牧生态系统碳交换的影响
1
2014

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

水氮添加对内蒙古典型草原放牧生态系统碳交换的影响
1
2014

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

Carbon dioxide fluxes in a spatially and temporally heterogeneous temperate grassland
1
2006

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

松嫩草地生态系统CO₂交换对氮沉降、降水增加及放牧的响应机制
1
2016

... id="C29">研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013).通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显.2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年.降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER.由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用. 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强.此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反.这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的. ...

松嫩草地生态系统CO₂交换对氮沉降、降水增加及放牧的响应机制
1
2016

... id="C29">研究区属于干旱地带, 草地的碳收支受降水差异的制约(Kang et al., 2013).通过3年的测定发现, 降水对年际间生态系统碳交换及月动态的影响十分明显.2016年CO₂通量净值显著高于2014、2015年.降水量增加, 土壤含水量升高, 群落的光合能力增强, GEP增加, GEP增加可以为根系生长、微生物活动和土壤呼吸提供更多的底物, 促进ER.由于GEP涉及的光合作用只与植物有关, 而ER除了与植物有关还受到土壤微生物和土壤动物等因素影响, 因此, GEP对降水的敏感度大于ER, 对NEE的变化起主导作用. 降水是调节短花针茅荒漠草原CO₂通量变化的主要因子, 随着降水增加, 短花针茅荒漠草原碳汇作用增强.此结论与温带草原的观测结果(Niu et al., 2008; Li et al., 2017)一致, 与草甸草原的研究结果(王赟博, 2016)相反.这可能是不同的草地类型限制因子不同, GEP、ER对气候变化的响应大小和方向不同导致的. ...

短花针茅(Stipa breviflora)叶片δ ¹³C对载畜率的响应
2017

短花针茅(Stipa breviflora)叶片δ ¹³C对载畜率的响应
2017

放牧和开垦对温带典型草原CO₂通量的影响
2
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

放牧和开垦对温带典型草原CO₂通量的影响
2
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应
2000

短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应
2000

三江源地区人工草地的生态系统CO₂净交换、总初级生产力及其影响因子
1
2010

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

三江源地区人工草地的生态系统CO₂净交换、总初级生产力及其影响因子
1
2010

... id="C30">降水通过影响土壤温度、土壤含水量来影响生态系统碳交换.比较3年中NEE与GEP的关系可以看出, 降水增加可以增强NEE与土壤温度、湿度的相关性.研究表明植物的生长速度、光合作用以及异养呼吸对温度和水分是敏感的, 因此, 土壤温度和土壤湿度共同解释生态系统CO₂通量组分的变异(Jia et al., 2013; 王忠美, 2016).2016年, 土壤温度和湿度共同解释了NEE变异的38.24%, 高于2014、2015年.3年的数据均表现为土壤温度对NEE的解释程度高于土壤湿度, 土壤温度对NEE的贡献率高于土壤湿度.大量研究表明土壤温度是制约NEE的重要因子(李凌浩等, 2000; 陈全胜等, 2003; 乔丽青, 2014).本研究的结论支持这一观点.李琪等(2011)在克氏针茅草原的研究结果发现当土壤温度超过20 ℃ 时, 会抑制GEP的作用而促进ER的作用.本研究认为, 土壤温度升高, 植被根系的呼吸以及微生物的活动增加, 促进了CO₂的释放.当土壤温度过高导致土壤湿度降低, 植物受到水分胁迫会采取叶片气孔关闭(杜占池和杨宗贵, 1990), 减少蒸腾作用, 提高水分利用效率来适应干旱, 然而土壤中的水分作为光合作用的原料, 水分亏缺直接影响植物的光合作用, 从而影响生态系统的净碳吸收.虽然土壤温度会制约生态系统净碳交换, 但是当生长季降水充沛时, 植被可利用土壤水分高, 光合作用通常随温度的升高而增强(吴力博等, 2010), 生态系统碳交换随着土壤温度的增加呈显著的线性增加趋势.因此, 在短花针茅荒漠草原, 充沛的降水量可以突破土壤温度对生态系统碳交换的制约作用. ...

模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统碳交换的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统碳交换的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

羊草叶片气体交换参数对温度和土壤水分的响应
1
2004

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

羊草叶片气体交换参数对温度和土壤水分的响应
1
2004

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

短花针茅荒漠草原生态系统碳交换对不同载畜率的响应
2
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C28">5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定.多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况.6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强.不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE.7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇.2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1).8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源.2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月.随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015).9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放.2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放.到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加.整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018). ...

短花针茅荒漠草原生态系统碳交换对不同载畜率的响应
2
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

... id="C28">5月份短花针茅草原植被刚刚开始返青, 降水少, 生态系统碳吸收较弱, NEE主要由ER决定.多年累积的放牧效应使得轻度放牧、重度放牧区土壤相对紧实, 通透性降低, 地下初级生产力低于对照, 加之对照区内的凋落物积累较多, 影响了植物萌动, 导致群落的光合作用较低, 因此出现重牧、轻牧区碳吸收能力大于对照区的情况.6月份降水逐渐增加, 促进了植被的生长, 生态系统碳吸收能力增强.不放牧相比于重度放牧显著提高了NEE.7月是生长季内月平均温度最高的月份, 水分成为限制植被生长及GEP最主要的因素, 2014年7月所有处理均表现为碳源, 而2015年7月总体表现为微弱的碳汇.2016年7月降水频繁且雨量充沛, 间接降低了土壤温度, 土壤含水量约为2014年、2015年的4倍, NEE达到全年最高(-7.03 mol·m^-2·s^-1).8月是生物量的高峰期, 2014年8月净碳交换接近峰值, 2015年是一个干旱的年份, 8月降水为整个生长季最低, 由于植物生长初期有效降水少, 在放牧干扰下, 植被稀疏并提早枯黄, 土壤湿度低, 植被与大气之间的碳交换降低, 各处理均表现为碳源.2016年8月不同载畜率处理下NEE表现为净碳吸收, 但整体不及7月.随着生长旺盛期到来, 对照区内新根生物量增多, 且呼吸速率加快, 而根系生物量与土壤呼吸高度相关, 较高的根系生物量会促进CO₂的释放(张新杰等, 2015).9月逐渐接近生长季的末期, 2014年9月降水增加, 净碳吸收达到峰值, 10月碳吸收能力下降, 重度放牧区出现碳释放.2015年9月虽然有降水, 但由于8月份的干旱导致植被稀疏提早枯黄, 因此除对照外, 其他处理均表现为碳释放.到了10月土壤含水量达到峰值, 净碳交换有小幅度的增加.整个生长季中, 降水量和降水的季节分布对年净碳交换的影响很大(Polky et al., 2010; 胡毅等, 2018). ...

短花针茅荒漠草原不同载畜率的土壤呼吸与植物地下生物量的关系
2015

短花针茅荒漠草原不同载畜率的土壤呼吸与植物地下生物量的关系
2015

围栏禁牧与放牧对若尔盖高原泥炭地CO₂和CH₄排放的影响
1
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

围栏禁牧与放牧对若尔盖高原泥炭地CO₂和CH₄排放的影响
1
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

Source components and interannual variability of soil CO₂ efflux under experimental warming and clipping in a grassland ecosystem
1
2007

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

不同放牧强度对高寒草甸CO₂排放通量的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

不同放牧强度对高寒草甸CO₂排放通量的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

降水量变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

降水量变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响
1
2016

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响
1
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响
1
2015

... id="C6">草地生态系统的碳收支平衡主要是生态系统光合作用与呼吸作用之间的平衡.生态系统总初级生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)决定了生态系统净CO₂吸收或释放的速率.生态系统净碳交换(NEE)为正值表明生态系统净碳释放(即碳源), NEE为负值表明生态系统净碳吸收(即碳汇).国外围绕生态系统碳交换的研究主要开展在地中海草原、高草草原和热带稀树草原(Xu et al., 2004; Ma et al., 2007; Zhou et al., 2007).我国对于生态系统碳交换的研究在青藏高原(李冰等, 2014; 朱二雄, 2016)、草甸草原(董刚, 2011; 胡毅等, 2018)、典型草原(黄祥忠等, 2006; 朱建军等, 2016)和荒漠草原(张新杰, 2015; 武倩等, 2016)均有分布.放牧是草地的主要利用方式, 放牧家畜通过采食、践踏和排泄影响群落生物量及植被结构以及土壤理化性质和微气候(An et al., 2015), 进而影响生态系统碳通量的组分.大量研究表明, 放牧降低了生态系统固碳能力, 过度放牧会加速CO₂的释放((Frank et al., 2000; Kuzyakov & Gavrichkova, 2010).但同时有研究发现适度放牧促进草地生态系统CO₂吸收潜力(Kang et al., 2013; 王忠美, 2016), 还有研究发现放牧对草地CO₂通量没有显著影响(Risch & Frank, 2006; 周文昌等, 2015).草地碳源、碳汇状态对放牧的响应可能存在空间尺度的差异性.短花针茅(Stipa breviflora)草原占温性荒漠草原类总面积的11.2% (韩国栋等, 2007), 是草原区向荒漠区过渡的生态系统类型, 对荒漠草原生态系统的整体功能影响很大.研究表明若在重度退化草地全面实施围封禁牧, 固碳潜力每年达12.01 Tg C (Niu et al., 2011).但是, 草地的固碳能力对不同草地类型、不同放牧利用方式的响应不同(邹婧汝和赵新全, 2015), 因此基于一个长期稳定的设有不同载畜率的实验平台做定量的研究是十分必要的.本文探讨了设置固定载畜率放牧10年后生态系统碳交换特征, 旨在揭示生态系统碳交换对载畜率的响应及其与水热因素的关系.对于了解草地碳源或碳汇的转换状态, 陆地生态系统碳循环机制有着重要意义. ...




Copyright © 2021 版权所有 《植物生态学报》编辑部
地址: 北京香山南辛村20号, 邮编: 100093
Tel.: 010-62836134, 62836138;　Fax: 010-82599431;　E-mail: apes@ibcas.ac.cn, cjpe@ibcas.ac.cn
备案号: 京ICP备16067583号-19