2015-2020年海北高寒草甸碳水热通量观测数据集

青藏高原寒高草甸面积约为5.04×10^(5) km^(2),是高原生态屏障功能发挥和区域可持续发展的重要基质。2014年5月,青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站(简称海北站)应用涡度相关技术进行高寒禾草-矮嵩草(Kobresia hulimis)草甸生态系统碳水循环和能量交换的连续观测,获取了宝贵的原始资料。经过异常值剔除、缺失通量数据的增强回归树模型插补等数据质控流程,海北站拟公开发布2015–2020年高寒草甸碳水热通量观测数据集。本数据集包含净生态系统CO_(2)交换、生态系统CO_(2)呼吸、总生态系统CO_(2)交换、潜热通量、显热通量等通量数据子集和空气温度、空气相对湿度、总辐射、净辐射、光合有效辐射、降水、土壤温度、土壤体积含水量等常规微气象数据子集,时间分辨率有30分钟、日、月和年等4种尺度。本数据集可以用于高寒草甸生态系统碳水循环过程模型的参数优化及碳素固持、水源涵养等生态功能的时空格局及演变趋势的科学认知。

青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征

青藏高原是中国陆地生态系统的一个重要的碳汇功能区,但其碳汇强度及潜力的估算存在很大的差异,不利于区域碳中和目标的实现。基于涡度相关技术观测的原生高寒草地生态系统CO_(2)通量的40个站点年数据,结合2000年~2018年的年均气温、年均降水和年最大归一化植被指数(NDVIm)等因子,构建增强回归树模型以研究青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征。结果表明增强回归树模型能够较好地模拟原生高寒草地碳汇强度的时空变异(R2=0.61),碳汇强度的观测值与模拟值的均方根误差和平均绝对误差分别为33.78 g C/m^(2)和26.63 g C/m^(2)。年均气温和NDVIm是高寒草地碳汇强度时空变异的主要影响因子,二者的相对贡献分别为48.6%和39.0%。青海省陆地生态系统每年的碳汇潜力平均为44.82±22.57 g C/m^(2)(平均值±标准差),高值区集中在海北州的中部及黄南州、果洛州和玉树州的东南部,低值区分布在海西州、海南州和海东市。青海省陆地生态系统每年的碳汇潜力总和为16.60 Mt C,其中高寒草甸和高寒草原分别为11.48 Mt C和3.13 Mt C,是青海省碳汇功能维持和提升的重点保育对象。研究结果可为青海省陆地生态系统的功能评估及率先实现碳中和目标提供数据支撑。

基于SHAW模型的祁连山高寒草甸土壤水分储量及通量的模拟研究

高寒草甸是祁连山国家公园青海片区的重要植被类型之一,量化该下垫面土壤水分储量及交换过程是评估区域水源涵养功能的关键科学基础。基于2017年8月1日至2018年7月31日的祁连山南麓高寒草甸生态系统水热特征的连续观测数据,对SHAW(simultaneous heat and water)模型进行了参数优化,分析了0~100 cm土壤水分储量及通量的变化特征及环境影响。结果表明:SHAW模型可以相对准确地模拟高寒草甸土壤温、湿的季节变化特征,土壤水分的模拟效果略好于土壤温度的模拟效果。日均0~100 cm土壤水分储量(SWS0-100)为(274.99±19.57,平均值±标准差)mm,5—10月植被生长季的平均SWS0-100较非生长季低21.92 mm。SWS0-100的季节变异主要受控于群落叶面积指数的正效应和蒸散发的负效应,二者通过调控浅层(0~20 cm)和中层(20~60 cm)土壤水分储量间接影响SWS0-100。日均0~100 cm土壤水分通量(SWF0-100)为(0.16±9.52)mm·d^(-1),表现为向下传输。生长季和非生长季的SWF0-100均值分别为3.27和−3.23 mm·d^(-1)。降水和土壤温度梯度通过驱动浅层、中层土壤水分通量和深层(60~100 cm)土壤水分通量间接影响SWF0-100。研究结果可为科学评估祁连山高寒草甸水源涵养功能提供数据支撑和理论依据。

2011-2020年海北高寒灌丛碳水热通量观测数据集

高寒灌丛是青藏高原的重要植被类型之一,多分布在山地阴坡、半阴坡或高海拔山前滩地,具有十分重要的碳素固持和水源涵养及气候调节功能。青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站(简称海北站)自2002年应用涡度相关技术进行高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛生态系统碳水热交换,已有近20年的数据积累。在前期公开2003–2010年相关数据的基础上,进一步发布2011–2020年海北高寒灌丛碳水热通量观测数据集。本数据集包含空气温度、空气相对湿度、水汽压、风速、风向、大气压强、总辐射、净辐射、光合有效辐射、降水、土壤温度、土壤水分的常规气象数据子集和净生态系统CO_(2)交换、生态系统CO_(2)呼吸、总生态系统CO_(2)交换、潜热通量、显热通量的碳水热通量数据子集,均由半小时、日、月和年等4种时间尺度组成。本系列数据集不仅可以用于科学评估高寒灌丛生态系统碳水热等生态功能的环境驱动和演变趋势,还能对遥感-生态过程模型的参数验证及优化提供地面观测支撑。

青海湖北岸草甸草原CO_(2)通量年际动态及其驱动机制

青藏高原草甸草原是生态系统中重要的植被类型,准确评估高寒草甸草原生态系统碳源汇状况及碳储量变化尤为重要。基于涡度相关系统观测,分析了2009年至2016年8年期间青海湖北岸草甸草原环境因子以及碳通量的变化特征,运用结构方程模型(SEM)分析环境因子对总初级生产力(GPP)、净生态系统CO_(2)交换量(NEE)、生态系统呼吸(Re)的调控机制。结果表明:2009—2016年8年NEE日均值在-2.02—0.88 gC m^(-2)d^(-1)之间,5—9月NEE为负值,表现为碳吸收,雨热同期的6、7、8月是CO_(2)净吸收最强的时期,平均每月吸收CO_(2)39.85 gC m^(-2)month^(-1),NEE负值日数约占全年的48%,10月—翌年4月为正值,表现为碳释放,初春3月和秋末11月是CO_(2)净释放最强的时期;Re日均值为1.69 gC m^(-2)d^(-1),受季节温度的影响,呈夏季强,冬季弱的态势,夏季的生态系统呼吸强度大约是冬季的8倍,秋季较春季呼吸强度更大;GPP日均值为3.15 gC m^(-2)d^(-1),随着光照辐射强度不断增大,生长季的光合生产能力显著强于非生长季,夏季最强,秋季较春季更强。从年际尺度分析可得研究区为一碳汇区,8年平均碳吸收强度为63.51 gC m^(-2)a^(-1),2015年碳吸收最强NEE为-95.80 gC m^(-2)a^(-1),2016年碳吸收最弱NEE为-30.60 gC m^(-2)a^(-1)。通过SEM分析可得:气温(Ta)对Re和GPP有显著提高的作用,GPP对NEE有极显著负响应,而Re对NEE有极显著提高作用。暗示在气候变暖的背景下,未来气温升高,青海湖北岸草甸草原生态系统碳汇功能可能会加强。

2000-2020年中国陆地生态系统年总初级生产力数据集

陆地生态系统年总初级生产力(AGPP)是粮食生产和陆地生态系统固碳的基础。分析AGPP的时空变化可以为保障区域粮食安全和减缓气候变化趋势提供理论依据,但需以准确评估区域AGPP为基础。基于ChinaFLUX的长期联网观测数据和公开的数据集,本研究构建了中国陆地生态系统AGPP数据集,并结合生物、气候和土壤因素,利用随机森林回归树通过模拟单位叶面积的AGPP构建了中国AGPP评估模型,生成了2000–2020年中国陆地生态系统AGPP数据,空间分辨率为30arcsecond,数据格式为tiff。本数据可以为模型模拟提供验证数据,也可以为区域生产力、生态质量、陆地碳汇评估及管理提供数据支撑。

海北高寒灌丛草甸(2003-2020年)与高寒矮生嵩草草甸(2002-2020年)生物量监测数据集

青藏高原是全球气候变化的热点区域和敏感区域,高寒灌丛和高寒矮生嵩草(Kobresia humilis)草甸是高寒草甸主要类型,对青藏高原乃至全球的高寒草甸生态系统的可持续发展有着重要的作用。生物量作为反映草地生态系统生产功能的直接指标,是研究其生态系统功能及其他因素之间关系的有效途径。高寒灌丛与高寒矮生嵩草草甸生物量的准确测定和评估是科学认知青藏高原高寒草甸生态功能的关键之一。位于青海省海北州的高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站(简称海北站),自2003年和2002年分别开展高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛与高寒矮生嵩草生态系统生物量的科学监测,已分别连续积累了17年、18年的原始数据。为准确掌握青藏高原乃至全球高寒灌丛和高寒矮生嵩草草甸生态系统的碳汇潜力及准确预测其生态系统对气候变化的长期响应等相关研究,现公开发表海北通量监测站区2003–2020年高寒灌丛、2002–2020年高寒矮生嵩草草甸相关生物量数据。本数据集包含金露梅灌丛草甸、高寒矮生嵩草草甸地上生物量和地下生物量,可为高寒草甸生态系统生物量时空动态的科学认知、遥感反演、模型验证提供地面观测数据,有助于高寒草甸健康可持续发展。

一次热浪事件对祁连山海晏草甸草原CO_(2)通量的影响过程

全球气候变化引发的“热浪”事件对高寒草地碳循环有显著影响。热浪作为一种典型的极端气候事件,直接影响植物生长呼吸的同时也间接影响土壤呼吸,进而导致生态系统呼吸及其“常通量”层的CO_(2)通量发生变化。热浪对青藏高原草地生态系统CO_(2)通量的影响如何?以青藏高原东北隅高寒草甸草原为研究对象,以涡度相关系统为观测手段,结合连续观测的CO_(2)通量及微气象数据,研究2010—2019年10年间发生的一次“热天”维持时间较长的热浪事件(2015年7月25日至8月2日的热浪事件)对净生态系统碳交换量(NEE)、生态系统呼吸(Re)与总初级生产力(GPP)的影响过程。结果表明热浪的发生会带来短暂的高温和干旱,热浪期(7月25日至8月2日)相比于热浪前期(7月17日至7月24日),气候因子日最高气温(Ta_(max))、日平均气温(Ta)、日最低气温(Ta_(min))、日较差(ADT)、5 cm土壤温度(Ts)、饱和水汽亏(VPD)分别提高了42%、64%、146%、23%、46%、35%;热浪后期(8月3日至8月10日)比热浪前期降水量(PPT)降低77%。热浪结束后,气温及土壤温度不会马上降回热浪前的状态,热浪后期比热浪前期Ta_(max)、Ta、Ta_(min)、Ts分别提高5%、22%、142%、12%。此次热浪事件中热浪前期和热浪后期较热浪期逐时及逐日CO_(2)通量均显著降低,热浪前期、热浪后期相比热浪期逐时CO_(2)净吸收分别降低20.3%、37.6%;逐时Re分别降低16.8%,13.8%;逐时GPP分别降低17.6%、21.7%。热浪前期和热浪后期逐日CO_(2)净吸收比热浪期分别下降20.5%、37.8%,逐日Re分别下降16.7%、13.6%,逐日GPP较热浪期分别下降17.4%、21.7%。

青藏高原高寒湿地生态系统CO2通量

依据涡度相关系统连续观测的2005年CO2通量数据,对青藏高原东北隅的高寒湿地生态系统源/汇功能及其部分环境影响因素进行了分析。结果表明,高寒湿地生态系统为明显的碳源,在植物生长季（5-9月份）吸收230.16 gCO2·m^-2,非生长季（1-4月份及10-12月份）释放546.18 gCO2·m^-2,其中净排放最高在5月份,为181.49 gCO2·m^-2,净吸收最高在8月份,为189.69 g CO2·m^-2,年释放量为316.02 gCO2·m^-2。在平均日变化中,最大吸收值出现在7月份12：00,为（0.45±0.0012）mgCO2·m^-2·s^-1,最大排放速率出现在8月份0：00,为（0.22±0.0090）mgCO2·m^-2·s^1。生长季中6-9月份表现为明显的单峰型日变化,非生长季的变化幅度较小。净生态系统交换量（NEE）和生态系统总初级生产力（GPP）与气温、空气水气饱和亏和地表反射率等环境因素呈现相似的相关性,与地上生物量和群落叶面积指数则为线性负相关,生态系统呼吸（Res）则与上述因子的相关性呈现相反的趋势。

高寒草甸不同功能群植被盖度对模拟气候变化的短期响应

为研究高寒生态系统植被群落对气候变化的响应,于2007年5月沿青藏高原东北祁连山南坡对海拔3 200m的嵩草草甸、3 400 m的灌丛草甸、3 600 m的杂草草甸和3 800 m的稀疏植被进行双向移栽试验。功能群(莎草类、禾本类、豆科类和杂类草)植被绝对盖度的方差分析表明高寒草甸植被群落对气候变化较为敏感。莎草类盖度与土壤含水量呈负线性相关,禾本类和豆科类分别与土壤含水量和气温呈正线性相关。海拔与杂类草盖度的二次方程可解释其61%的变异。非度量多维排序(non-metric multi-di mensional scaling,NMDS)暗示功能群对气候变化的响应具有特殊性。豆科类和杂类草、莎草类和禾本类存在较弱的盖度补偿效应。对比早期和模拟降温下的嵩草草甸群落组成,印证其具有较高的稳定性。

青藏高原高寒草甸土壤有机质、全氮和全磷含量对不同土地利用格局的响应

草地土地利用格局的变化强烈影响着其土壤营养元素的含量与垂直分布。对青藏高原东北隅高寒草甸不同土地利用格局(封育植被、放牧利用和人工种植)下不同深度(0-10cm、10-20cm和20-40cm)的土壤有机质、全氮和全磷含量的对比研究表明:封育植被下土壤营养元素在表层和深层之间有显著差异(P<0.05),与土壤深度表现出一定的负线性相关(R2>0.40,P<0.05)。放牧利用和人工种植对营养元素在不同土壤层次的分布无显著影响(P均值>0.05),前者的有机质和全氮含量与土壤深度略呈负线性,后者则无此关系。放牧利用和人工种植较显著地(P均值<0.05)降低了土壤表层有机质和全氮的含量,但增加了土壤表层全磷的含量,对土壤深层的影响较小。人工种植对营养元素含量的影响效果略大于放牧利用,但两者差异不显著。

青藏高原3种主要植被类型的表观量子效率和最大光合速率的比较

以海北高寒草甸生态系统定位站的涡度相关系统连续观测的CO2通量数据为基础,分析了青藏高原的高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸、高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸和高寒藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸等3种主要植被类型在2005年植物生长季(6-9月)的表观量子产额(a)、最大光合速率(Pmax)和呼吸速率(Reco)的变化特征。结果表明:3种植被类型白天的净生态系统CO2交换量(NEE)和光量子通量密度(PPFD)存在明显的直角双曲线关系(P<0.05),其a、Pmax和Reco呈现出相似的季节变化趋势,在生长季初期(6月)最小,在7月或8月份达到最大;高寒矮嵩草草甸的a、Pmax和Reco大于灌丛草甸和沼泽化草甸,而后两者差别不大。

青藏高原高寒嵩草草甸植被群落特征对退化演替的响应

以空间代替时间的方法,于2012年7月中旬–8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草(Kobresia)草甸,对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究,以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被群落的变化特征。结果表明,中度退化样地的地上生物量、表层(0–10cm)土壤含水量和降水地表入渗速率显著最小(P<0.01),表层地下生物量、表层土壤有机质、表层田间持水量和草毡层厚度显著最大(P<0.01)。基于退化高寒嵩草草甸群落的植被功能群和群落多样性的非度量多维排序结果表明,其退化过程可明确划分为原生植被、轻度退化、中度退化和重度退化4个阶段,冠层高度、地上生物量、草毡层厚度和降水地表入渗速率对群落变化的相对贡献较大。植被群落对退化过程的响应为非平衡型(Non-equilibrium),群落变化的"分水岭"存在于中度退化和重度退化之间。研究结果对退化嵩草草甸的恢复措施选择具有重要的指导意义。

一次降水过程对青藏高原高寒草甸CO2通量和热量输送的影响

青藏高原高寒草甸的热量输送和碳收支对气候变化的响应十分敏感,降水过程对其影响较为复杂。利用三维超声风速仪和红外CO2/H2O分析仪,以及常规微气象要素的涡度相关观测系统,分析了2002年8月8—17日的一次降水过程对青藏高原高寒草甸CO2通量和热量输送的影响。结果表明:降水过程使气温、地温和辐射等有所降低,大气湿度和CO2通量有所升高;气温、地温、总辐射、地表反射辐射、光合有效辐射(PAR)、净辐射、土壤热通量、潜热通量和显热通量分别下降了23.3%、23.1%、61.9%、58.9%、61.7%、57.9%、268.3%、61.6%和71.0%,大气湿度和CO2通量分别升高了27.0%和38.6%;降水削弱了PAR对白天净生态系统CO2交换量(NEE)的影响,而增加了地温对夜间呼吸的控制;降水强度对白天NEE几乎没有影响,但能降低夜间呼吸。

高寒嵩草草甸不同退化梯度下生态系统光合和呼吸响应特征

青藏高原高寒草甸生态地位突出但退化严重,其植被光合和系统呼吸特征如何响应仍不清楚。于植被生长的旺盛期（7月中旬~8月中旬）在青藏高原祁连山南麓分别选取原生草地、中度退化和重度退化3类高寒草甸,使用自制同化箱和LI-6400便携式光合仪测定生态系统CO2净交换（NEE）、生态系统暗呼吸（RES）和生态系统初级光合（GEP）,研究退化程度对高寒嵩草草甸生态系统CO2通量的影响特征。结果表明不同退化程度的NEE、RES和GEP的单峰日变化格局没有明显差异,日极值出现时间相近。日均NEE和日均RES随着退化加剧逐渐升高,重度退化较原生草地分别显著（P〈0.05）升高了41.8%和12.2%。日均GEP略有下降。退化降低了RES的温度敏感度（Q10）,提高了群落表观光量子产额（a）,但对系统潜在CO2最大同化速率（Pmax）无明显影响。在植被生长旺盛期,高寒草甸生态系统碳收支对退化的响应主要表现在系统的呼吸强度而非群落光合速率。

三江源国家公园表层土壤有机碳和全氮密度的特征评估和等级区划

三江源国家公园是青藏高原生态屏障的核心单元,准确评估其土壤碳氮特征是区域生态功能认知和分区管理的重要基础。基于54个样点调查数据,结合高程、坡度、坡向及2000—2018年的年均气温、降水、归一化植被指数等生态因子,采用增强回归树模型研究了三江源国家公园表层(0—30 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)密度的空间格局和等级区划及储量特征。结果表明三江源国家公园SOC密度和TN密度分别为(5.41±3.12)kg/m^(2)(平均值±标准差,下同)和(0.57±0.27)kg/m^(2),其空间变异均主要受降水和归一化植被指数影响。澜沧江源园区和黄河源园区SOC和TN密度分别为(9.39±0.89)kg/m^(2)和(0.92±0.09)kg/m^(2)、(8.26±2.33)kg/m^(2)和(0.80±0.20)kg/m^(2),约为长江源园区的2倍。SOC和TN密度等级在澜沧江源园区呈现出中心高周围低的特征,在黄河源园区和长江源园区分别表现出从北到南和从东南到西北逐渐降低的格局。三江源国家公园SOC储量和TN储量分别为0.60 Pg和0.06 Pg,其中澜沧江源园区、黄河源园区、长江源园区的储量占比分别约为20%、20%和60%。三江源国家公园SOC储量和TN储量均主要集中在高寒草甸和高寒草原,二者累计占比约为90%,是区域生态功能的主要载体和管理规划的重点对象。研究结果可为三江源国家公园的功能评估和分区管理提供参考依据。

高寒草甸非生长季土壤表层水汽传输阻抗的变化特征和水热驱动

土壤表层水汽传输阻抗是估算区域蒸散的关键参数之一,但其与土壤水热参数的数量关系的研究在高寒系统中十分薄弱。利用涡度相关系统观测的2014/2015年度高寒草甸非植被生长季(11月-翌年4月)的土壤蒸发数据,基于Penman-Monteith方程反推得出非生长季土壤表层阻抗的昼(9:00-18:00)变化特征,并研究其与土壤5cm温度和土壤5cm含水量的关系。结果表明,非生长季土壤表层阻抗表现出单峰型日变化特征,其最大值一般出现在15:00前后。逐时土壤表层阻抗与土壤5cm温度呈极显著幂函数阈值关系(R2=0.38,P<0.01,N=115),即土壤温度为–4.25℃时土壤表层阻抗最大;与土壤5cm含水量呈极显著指数负相关(R2=0.12,P<0.01,N=115)。非生长季逐日土壤表层阻抗的变化无明显季节规律,与土壤5cm温度(R2=0.69,P<0.01,N=10)和土壤5cm含水量(R2=0.27,P<0.01,N=10)均表现为极显著指数负相关。相关分析表明,非生长季土壤蒸发主要受太阳总辐射(R2>0.50,P<0.01)的控制。研究结果表明土壤温度而非土壤含水量主导着高寒草甸非生长季土壤表层阻抗的变化。

青海湖芨芨草干草原浅层土壤温度和导温率的基本特征

通过解析芨芨草(Achnatherum splendens)干草原原生植被生长季中期5、10、20、40、60和80cm 6个土层连续监测的土壤温度资料,探讨其生长季土壤温度和土壤导温率的基本特征。结果表明:芨芨草干草原表层(<20cm)土壤温度日变化明显,遵循正弦波动规律;20-40cm为正弦波动和线性振荡的过渡层,40cm以下无显著日变化。土壤温度日变化振幅(A)和相位(φ)随土壤深度(z)增加分别呈现几何级数衰减(A=4.60e-6.74z,R2=0.93)和线性延迟(φ=6.14z+7.67,R2=0.95)模式;表层土壤温度对脉冲式降水表现为渐变式响应并出现同温层;典型晴天下土壤导温率(κ)随土壤深度增加而指数升高(κ=2×10-7e4.21z,R2=0.92),34.7cm土层的土壤温度日变化与5.0cm反相,而土壤温度日变化恒温层为86.0-102.0cm土层。

草地退化对三江源国家公园高寒草甸表层土壤有机碳、全氮、全磷的空间驱动

草地退化显著削弱了三江源高寒草甸的土壤肥力及生态承载功能,但空间尺度上的驱动强度和环境调控尚不清晰。在2020年7—8月,基于三江源国家公园高寒草甸典型分布区原生植被和退化植被的60个配对采样,研究表层(0—30 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量对草地退化的空间响应特征。三江源国家公园高寒草甸原生植被SOC和TN含量分别为(2.45±2.05)%(平均值±标准差,下同)和(0.25±0.20)%,配对样本t-检验的结果表明草地退化导致SOC和TN分别极显著(P<0.001)下降了44.0%和35.6%。TP对草地退化无显著响应(P=0.22)。原生植被的土壤C∶N∶P平均为59.6∶6.2∶1.0,草地退化导致化学计量值平均下降28.3%。一般线性模型的结果表明草地退化对SOC和TN及土壤生态化学计量特征的空间降低强度主要取决于纬度和海拔(P<0.01),与经度和土壤深度关系较弱(P>0.30),即低纬度高海拔的高寒草甸响应相对强烈。草地退化导致三江源国家公园高寒草甸土壤碳氮损失严重,降低了土壤生态化学计量。研究结果可为三江源退化高寒草甸土壤营养功能的治理和恢复提供理论支撑。

青藏高原芨芨草型温性草原不同土地利用方式的理论碳增汇潜力比较

于2009年7－8月对青藏高原芨芨草（Achnatherum splendens）型温性草原主要分布区的4种土地利用类型──原生草地、退化草地、农田耕种和退耕还草区的土壤容重、土壤有机碳含量和植物地上、地下生物量进行对比研究,以探讨土地利用方式对青藏高原草地生态系统碳储垂向分布的影响.结果表明,土地利用方式显著影响着浅层（0－20 cm）土壤容重和地下生物量（P〈0.05）;农田耕种和退耕还草对土壤有机碳含量的影响程度可深达60cm;农田耕种区和退耕还草区的地上生物量极显著高于原生草地区和退化草地区（P〈0.01）;原生草地、退化草地、农田耕种区和退耕还草区的系统（植物＋0-40 cm土壤）碳储分别为122.84、108.82、130.68和108.99 t·hm^-2;以原生草地区地下系统碳储为参照,退化草地、农田耕种区和退耕还草区的增汇潜力分别为14.05、-6.38和14.88 t·hm^-2,但增汇的时间效益和经济效益区别较大.