青藏高原高寒湿地温室气体释放对水位变化的响应

为了探究水位变化对青藏高原高寒湿地温室气体释放的影响,以高原东部若尔盖典型高寒湿地为研究对象,采用"中型实验生态系"的技术手段,研究了两种不同水位情形[稳定水位(SW,0cm)和波动水位(DW,从0cm下降到45cm,再复原到0cm)]对高寒湿地二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)三种温室气体释放的影响。结果表明,1)高寒湿地水位变化对土壤(0~10cm)可溶性有机碳(DOC)没有显著影响;水位从0cm下降到45cm,再复原到0cm,对铵态氮(NH_4^+-N)和硝态氮(NO_3^--N)的转化起到了促进作用;2)水位变化对高寒湿地CO_2释放影响不显著,SW和DW处理下CO_2累积释放量分别为235.2和209.7g/m^2;3)水位变化对CH4释放有显著影响,CH4累积释放量从SW处理的1.79g/m^2下降到DW处理的0.86g/m^2,下降了52.18%;4)水位波动处理抑制了N_2O的释放,其在SW和DW条件下的累积释放量分别是6.72和-7.36mg/m^2;5)高寒湿地土壤温度在10℃以上,CO_2和CH_4释放量与其呈显著正相关性,水位下降提高了CO_2和CH4释放与温度的拟合度。

青藏高原不同年限日光温室中高寒草甸土壤机械组成、养分与微生物活性变化

选取青藏高原东部种植年限分别为5、10和15 a的日光温室以及天然草地为研究对象,探讨了大棚蔬菜栽培对高寒草甸土壤机械组成、养分含量以及微生物活性的影响。结果表明:(1)随着种植年限的延长,土壤粒径呈变细的趋势。与对照相比,种植5、10和15 a后,温室土壤<10!m粒径颗粒质量分数分别提高8.5、19.3和20.3百分点;(2)除铵态氮(NH_4^+-N)外,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、硝态氮(NO_3^--N)、全磷(TP)、有效磷(PO_4^(3-)-P)含量和阳离子交换量(CEC)随着种植年限的延长而升高,表现出显著积累趋势。种植10 a的温室土壤TP和PO_4^(3-)-P含量达到最大值,分别为1.4 g·kg^(-1)和80.8 mg·kg^(-1)。与对照相比,种植15 a的温室土壤SOC、TN、AN、NO_3^--N含量和CEC分别增加55.1%、93.8%、48.5%、138.3%和81.8%;(3)温室土壤微生物活性随种植年限的延长而增强。与对照相比,种植5 a的温室土壤脲酶和酸性磷酸酶活性分别升高46.2%和41.7%,种植10 a的温室土壤微生物生物量氮(MBN)含量和蔗糖酶活性分别升高66.7%和26.6%,种植15 a的温室土壤微生物生物量碳(MBC)含量和过氧化氢酶活性分别升高50.3%和100.0%。可见,日光温室栽培改善了高寒草甸土壤理化性质,提高了土壤微生物活性。

冻融对青藏高原高寒草甸土壤碳氮磷有效性的影响

以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,通过室内模拟冻融循环过程,研究不同土壤含水量条件下冻融频次和冻结温度对土壤碳氮磷有效性的影响。结果表明:(1)土壤可溶性氮(DTN)、硝态氮(NO-3-N)和有效磷(PO3-4-P)含量随冻融频次增加呈下降趋势,但铵态氮(NH+4-N)和可溶性磷(DTP)含量呈现上升趋势;(2)在冻融频次相同情况下,高含水量土壤在-15℃/5℃冻融循环处理下的可溶性有机碳(DOC)、DTN和NH+4-N含量显著高于-5℃/5℃冻融循环处理下的含量;(3)含水量高的土壤在冻融处理后,DOC、DTN、NH+4-N、DTP和有效磷(PO3-4-P)的含量通常高于含水量低的土壤,但NO-3-N则相反。由此可见,冻融频次、冻结温度和土壤含水量都是影响高寒草甸土壤冻融效应的关键因子,在评价冻融作用对高寒草甸土壤碳氮磷有效性影响时,还应充分考虑这些因子间交互效应。

单次降水对高寒草地温室气体通量昼夜变化的影响研究

在全球变化背景下,青藏高原降水格局发生改变,并影响高寒草地温室气体排放。为了更好地认识降水变化与高寒草地温室气体排放的关系,在2015年7月24日,通过人工降水6.7 mm,研究了单次降水对高寒草地温室气体昼夜变化的影响。表明:(1)单次降水没有改变土壤温度,但显著增加了土壤湿度;(2)单次降水后24小时内,高寒草地CH_4吸收量降低了2.46倍,CO_2和N_2O排放量分别提高15.3%和98.9%;(3)单次降水弱化了高寒草地CH_4和N_2O排放量与土壤温度的关系。

干湿交替对土壤有机碳矿化影响的研究进展

全球气候变化正在改变全球的降水格局,未来干旱和暴雨事件将会增多,进而加速土壤干湿交替现象的发生。土壤有机碳作为生态系统中最主要的碳贮存形态,很可能在干湿交替作用下发生改变。本文综述了近年来国内外有关土壤有机碳对干湿交替响应的研究,并从土壤结构和微生物活性变化两个方面阐述了干湿交替作用下土壤有机碳矿化的响应机理,最后分析了目前研究存在的不足与局限性,提出今后干湿交替条件下土壤有机碳矿化的研究方向及发展趋势,以便为全球变化背景下的土壤生态系统有机碳循环的预测和管理提供参考依据。