青藏高原典型区生态系统服务空间异质性及其影响因素——以那曲市为例

那曲市位于青藏高原生态屏障区的中心,其提供的多项生态系统服务对维持高原乃至周边地区的生态安全与可持续发展具有重要意义。借助InVEST模型与CASA模型模拟那曲市2000、2010、2018年的产水、土壤保持、固碳以及生境质量四项生态系统服务,分析它们的时空格局及相互关系,在此基础上用地理探测器揭示那曲市生态系统服务空间异质性的主要影响因子。结果表明:1)2000—2018年间,那曲市产水服务与土壤保持服务分别下降了35.1%和4.8%,生境质量趋于稳定,固碳服务增长了5.6%。2)2000—2018年间,那曲市产水、土壤保持、固碳的空间分布均呈现东南高西北低的趋势,生境质量高值区分布在湖泊河流以及植被覆盖率高的地区。那曲市生态系统服务极重要与高度重要区域占比保持在5.3%—5.4%和12.3%—13.8%之间,主要分布在那曲中部与东部水热与植被条件好的区域。3)2000—2018年间那曲市各生态系统服务之间主要为协同关系,其中土壤保持服务和产水服务间的协同性最强。4)因子探测结果表明,降水量、土壤类型、归一化植被指数因子(NDVI)对产水服务和固碳服务的空间异质性有最强的解释力,土壤保持服务的空间异质性主要受坡度因子影响,生境质量受土地利用类型因子的影响最大。交互探测结果凸显了土地利用因子的重要性,土地利用类型与NDVI以及土地利用类型与降水交互后分别对固碳服务、生境质量以及产水服务的解释力最强。研究结果可为那曲市生态保护与生态文明建设提供理论依据。

连续氮添加14年对温带典型草原土壤碳氮组分及物理结构的影响

全球氮沉降对生态系统造成了深远的影响,研究长时间氮沉降对草地生态系统土壤理化特征的影响有助于加强生态系统对氮沉降响应的长效机制的理解。通过连续14年长期施加N0(0 g N m^(-2) a^(-1))、N2(2 g N m^(-2) a^(-1))、N4(4 g N m^(-2) a^(-1))、N8(8 g N m^(-2) a^(-1))、N16(16 g N m^(-2) a^(-1))、N32(32 g N m^(-2) a^(-1))六种浓度尿素模拟氮沉降,并将土壤分成0—10、10—20和20—40 cm三个深度土层,研究温带草原生态系统土壤碳氮组分及物理结构对氮添加的响应及其相互关系,结果表明:(1)氮添加显著降低0—10 cm土壤酸碱度及土壤微生物量碳含量,N32相比N0分别下降了27.63%和58.40%(P<0.05);各土层总有机碳和全氮含量对氮添加处理无显著响应,0—10 cm土层显著高于20—40 cm土层。(2)同一土层深度不同梯度氮添加处理显著增加土壤无机氮离子含量(P<0.05),0—10 cm土层铵态氮含量N32相比N0增加了88.72%,20—40 cm土层硝态氮含量N32相比N0增加了19.55倍,土壤深度与氮添加对无机氮离子含量影响具有显著的交互效应。(3)同一土壤深度不同梯度氮添加处理土壤粒度分形维数及土壤团聚体差异不显著,相关分析表明土壤碳氮元素含量与土壤结构显著相关。土壤碳氮组分在适宜浓度氮添加的增加趋势说明氮添加在一定程度上可能促进土壤理化性质的改良,氮添加对土壤物理结构的影响还需要进一步的深入研究。

青藏高原典型牧区生态系统服务与人类福祉的时空协调发展研究

In this study,the interplay between ecosystem services and human well-being in Seni district,which is a pastoral region of Nagqu city on the Qinghai-Tibet Plateau,is investigated.Employing the improved InVEST model,CASA model,coupling coordination model,and hierarchical clustering method,we analyze the spatiotemporal patterns of ecosystem services,the levels of resident well-being levels,and the interrelationships between these factors over the period from 2000 to 2018.Our findings reveal significant changes in six ecosystem services,with water production decreasing by 7.1%and carbon sequestration and soil conservation services increasing by approximately 6.3%and 14.6%,respectively.Both the habitat quality and landscape recreation services remained stable.Spatially,the towns in the eastern and southern areas exhibited higher water production and soil conservation services,while those in the central area exhibited greater carbon sequestration services.The coupling and coordination relationship between ecosystem services and human well-being improved significantly over the study period,evolving from low-level coupling to coordinated coupling.Hierarchical clustering was used to classify the 12 town-level units into five categories.Low subjective well-being townships had lower livestock breeding services,while high subjective well-being townships had higher supply,regulation,and support ecosystem services.Good transportation conditions were associated with higher subjective well-being in townships with low supply services.We recommend addressing the identified transportation disparities and enhancing key regulatory and livestock breeding services to promote regional sustainability and improve the quality of life for Seni district residents,thus catering to the diverse needs of both herdsmen and citizens.

氮添加降低了半干旱草原土壤呼吸但未改变其温度敏感性

半干旱生态系统土壤呼吸(Rs)对氮添加的响应机制仍有待探索。本研究在中国半干旱草原设置不同氮添加水平(0、2、4、8、16、32 gN m-2 yr-1),测定土壤呼吸速率、土壤温湿度、微生物磷脂脂肪酸、土壤理化性质与地上生物量等指标,探讨氮添加对土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)的影响。结果表明:氮添加显著增加了土壤可溶性有机碳(DOC)和无机氮(IN)的含量,降低了土壤pH值,对地上生物量(ABM)无显著影响。氮添加降低了磷脂脂肪酸(PLFAs)的总量,降低了真菌细菌比(F:B),提高了革兰氏阳性阴性菌比(G+:G–)。氮添加显著降低了土壤呼吸,N2、N4、N8、N16和N32处理下的土壤呼吸分别比对照N0变化了–2.58%、14.86%、22.62%、23.97%和19.87%,结构方程模型表明,氮添加通过降低PLFAs总量和改变微生物组成降低土壤呼吸。氮添加对温度敏感性(Q10)、土壤总有机碳(TOC)和总氮(TN)的影响均不显著,表明氮添加减轻了土壤碳的损失,且不会改变全球变暖背景下土壤有机碳矿化的潜力。