Organic Carbon Stable Isotopic Composition From Peat in Ruoergai Plateau, Eastern Part of Qinghai-Xizang Plateau

Ruoergai Plateau (32°20′—34°10′, 102°15′—103°50′), 3600m above sea level, is located in the eastern part of the Qinghai-Xizang Plateau. It is the major region in China for high-altitude peat deposition with thickness that varies from 2—3m to over 10m. Such thick peat deposition is one of the best ideal materials for the research on the environmental changes since the Late Glacial in the eastern part of Qinghai-Xizang Plateau, because in peat is reserved abundant information about environmental changes. The

若尔盖草原生态系统服务价值评估与保护对策

为保护黄河上游最重要的水源涵养地之一——若尔盖高寒湿地草原,构建若尔盖草原生态系统综合评估体系,定量评估其生态系统服务价值并提出相应保护对策。结果表明:若尔盖草原生态系统服务功能重要性等级为中等以上的区域占比达90.86%,其中水源涵养功能重要性最高;生态系统质量等级为中等和良好的区域占比达84.85%;生态保护重要性等级为中等以上的区域占比达96.58%;生态环境敏感性等级为中敏感及以上的区域占比87.31%;生态系统恢复潜力等级为较弱和一般等级的区域占比86.79%。因此,亟需开展山水林田湖草沙冰一体化保护和修复工作。建立以水源涵养为导向的生态价值实现机制,推进黄河国家文化公园和相关生态项目建设,推动若尔盖生态和文化协同保护。

若尔盖高原湿地土壤-植物系统有机碳的分布与流动

湿地碳素变化对全球气候变化的影响一直是国内外湿地研究的热点。国内对沼泽湿地碳循环的研究主要集中在三江平原,其它地区则鲜见报道。若尔盖高原位于全球气候变化最敏感的区域之———青藏高原的东北部,冷湿的气候条件下沼泽十分发育,泥炭贮量丰富,沼泽面积和泥炭资源贮量均居中国首位。为了评估该区湿地;在全球气候变化中的作用,作者以该区分布最为广泛的 3种沼泽植物群落——木里苔草(Carex muliensis)群落、乌拉苔草(Carex meyeriana)群落和藏嵩草(Kobresia tibetica)群落以及最为典型的3种湿地土壤——泥炭土、泥炭沼泽土和草甸沼泽土为对象,采用田间腐解试验方法,系统研究了高原湿地植物——土壤系统中有机碳的分布与流动,其目的在于:1)探明该区湿地土壤有机碳的数量与分布状况;2)了解植物碳在向土壤流动过程中的消失与残留情况。结果表明,若尔盖高原湿地土壤的有机碳含量一般较高且随土层加深而降低;在植物由活体—立枯—残落物的不同阶段,植物不同化学组分中碳的消失率各异,其中易分解组分碳的消失率最大(3种群落分别为61.37％、69.59％和66.34％),木质素碳的消失率(44.53％～52.98％)略大于纤维素碳的消失率(38.23％～43.86％),3种群落植物碳的总消失率分别为53.8％、60.03％和55.18％;3种群?

若尔盖高原湿地生态恢复过程中土壤有机质的变化研究

采用野外调查和室内分析结合的方法研究了若尔盖高原湿地生态恢复过程中土壤有机质的数量、分布及质量变化 ,以探讨生态恢复过程对湿地土壤肥力的影响。结果表明 ,在若尔盖高原湿地生态恢复过程中 ,土壤类型发生相应的生态演替 ,其恢复演替序列为风沙土→草甸土→沼泽土→泥炭土。随着湿地生态系统的逐步恢复 ,土壤有机质的含量大幅度提高 ,土壤有机碳的氧化稳定性趋于增强 ,土壤腐殖质组成中胡敏酸的含量逐步提高 ,胡敏酸的E4值增大 ,E4/E6值减小 ,土壤腐殖质的品质改善。土壤有机质的数量、分布及质量变化均表现出与湿地生态条件和环境变化的高度一致性 。

若尔盖高原沼泽湿地与草地二氧化碳通量的比较

采用静止箱/气相色谱法,在2003—2005年的植物生长期对若尔盖高原沼泽湿地和草地的CO2通量进行了对比观测.结果表明:若尔盖高原沼泽湿地和草地CO2通量的平均值分别为203.22和323.03mg.m-2.h-1,前者为后者的60%左右.沼泽湿地常年积水的环境条件限制了土壤中的植物残体、根系及有机物质的分解,是沼泽湿地CO2通量低于草地并形成泥炭积累的重要因素.研究区沼泽湿地与草地CO2通量的季节变化与气温变化呈正相关,峰值一般出现在7月和8月;其日变化也与气温呈正相关,峰值一般出现在11:00—17:00.5cm深的土壤温度与CO2通量的相关性高于10和15cm深的土壤温度.

若尔盖高原湿地土壤硒的数量、形态与分布

用连续浸提的方法研究了若尔盖高原4种湿地土壤(风沙土、草甸土、沼泽土和泥炭土)中硒的含量、形态、剖面分布及其影响因素,以期为该区人、畜缺硒症的防治积累科学资料。结果表明,该区土壤属于低硒环境,表层土壤全硒含量范围为65～260μg/kg。在各种形态硒中,水溶性硒仅占土壤全硒含量的1.12%～3.08%,交换态硒占2.91%～6.03%,有机态硒占10.28%～45.63%,酸溶态硒、硫化态硒和残余态硒3种无效态硒共占60%以上。在土壤有机态硒组成中,胡敏酸结合态硒(HA-Se)占有机态硒的57.84%,富里酸结合态硒(FA-Se)占42.16%。土壤总硒和有机态硒的含量与分布主要受土壤有机碳的影响,且其影响程度随着深度的不同而改变,湿地土壤丰富的有机碳有利于土壤有机态硒和总硒的积累。土壤总硒含量低、有机态硒的比例较高以及胡敏酸结合态硒占优势导致硒的生物利用率低,可能是该区域人、畜硒缺乏症发生的重要原因。

若尔盖高原湿地区主要生态系统服务价值评价

利用2006年的卫星遥感资料,结合社会经济调查,运用生态系统服务价值评价方法,构建若尔盖高原湿地区主要生态系统服务价值评价模型,评价若尔盖高原湿地区生态系统服务价值。结果表明,2006年若尔盖高原湿地区生态系统服务价值为169.88亿元,其中物质生产价值和游憩价值19.61亿元,调节价值为150.27亿元。若尔盖高原湿地区生态系统具有巨大的服务价值,由经济上直接体现的物质产品生产价值和部分文化价值仅占小部分,往往在经济活动中被人们忽略的调节价值占生态系统服务价值较大比重。

川西北高原若尔盖草地沙化及湿地萎缩动态遥感监测

应用卫星遥感资料(MSS、TM及spot)对川西北高原若尔盖草地沙化及湿地萎缩的动态监测发现,自1966年至2000年的34年间,草地沙化面积增加307.7%,达到36760 9hm2,占区域总面积的7 25%,平均每年扩大草地沙化面积816 0hm2,年均递增率达4 22%。到2000年止,区域内有沙地5083 9hm2,沙化草地31677 0hm2。自1985～2000年的15a间,区内17个湖泊面积缩小842 0hm2,减幅达38 9%,平均每年减少56 1hm2,年均递减速度达3 34%,该区目前其余11个湖泊总面积仅为1323 1hm2,只有15年前的61 1%。

若尔盖高原泥炭沼泽湿地CO_2呼吸通量特征

若尔盖高原沼泽湿地是我国最大的高原泥炭沼泽湿地。采用静止箱/气相色谱法,2004年5月至10月对若尔盖高原泥炭沼泽湿地CO2呼吸通量进行了观测。沼泽湿地CO2呼吸通量平均值为200.40mg·m-2·h-1,最大值为402.37mg·m-2·h-1,最小值为61.09mg·m-2·h-1。沼泽湿地周边的沼泽化草甸CO2呼吸通量平均值为425.50mg·m-2·h-1,最大值为891.74mg·m-2·h-1,最小值为124.23mg·m-2·h-1。二者均在7、8月出现排放峰值。沼泽湿地CO2呼吸通量日变化为单峰型,高峰出现在13时和15时。沼泽湿地CO2呼吸与温度具有相关性,其中与5cm深的土壤温度相关性最好。若尔盖高原沼泽湿地CO2呼吸通量的平均值仅为三江平原常年积水沼泽湿地的约36%,这可能是若尔盖高原沼泽湿地有泥炭积累,而三江平原沼泽湿地无泥炭积累或仅有少量积累的重要原因之一。

若尔盖高原沼泽湿地N_2O排放通量研究

应用静态箱/气相色谱法,测定了若尔盖高原沼泽N2O排放能量,测定期为该地植物生长期,即2004年4 月末至10月初。结果表明,若尔盖高原沼泽湿地N2O排放通量平均值为0.010 mg·m-2h-1,最大值为0.079 mg·m-2h-1, 最小值为-0.051mg·m-2h-1。高峰排放期为5月,最低排放期为地表水深最大的6月。沼泽湿地N2O排放通量季节变化与沼泽湿地水深呈负相关关系。沼泽湿地N2O排放通量日变化与大气温度呈正相关关系,排放高值出现在午后。若尔盖高原沼泽湿地在植物生长期的年排放总量约为0.159Gg·a-1。

若尔盖高原湖沼沉积剖面饱和烃组分特征及地球化学意义

利用GC—MS技术对若尔盖高原一湖沼沉积剖面(深346 cm)沉积有机质的饱和烃馏分进行了分析,结合已有的AMS14C年代、剖面岩性和TOC资料,探讨了该剖面分子化石分布特征及其相关参数对有机物来源、微生物活动和气候变化等环境信息的指示意义。分析表明,中高碳数占绝对优势的正构烷烃反映了有机物主要来源于高等植物,且草本高等植物输入丰富;岩相、TOC和Pr/Ph比值很好地指示了该剖面沉积物从早全新世(约11.4～7.3 cal kaBP,深度346～203 cm)强还原深湖条件到中全新世(约7.3～4.5 cal ka BP,>203 cm)弱还原沼泽条件的演化过程,正构烷烃参数奇偶优势(OEP1和OEP2)、C25/C31和轻烃/重烃比值(∑C21-/∑C22+)详细反映了这种水文演变过程中生物源的变化,尤其剖面120 cm以上很可能有泥炭藓(Sphagnum)的重要输入,而且敏感地指示了剖面120 cm以上有机物遭受了明显的微生物改造作用,从而引起正构烷烃组分的改变。另外,在约9.8～8.6 cal ka BP(深度286～240cm)期间剖面岩性及其以上各项代用指标发生明显快速变化,说明早全新世若尔盖高原气候相对暖湿阶段具有不稳定性。

郎川公路附近湿地地下水文特征研究

郎木寺至川主寺公路改建工程通过我国最大的高原湿地—若尔盖湿地。公路建设会对湿地地下水流动产生阻隔作用,为保护湿地生态环境需要掌握公路附近湿地的地下水文特征。为此,在公路两侧500 m范围内,通过打抽水井和布置观测孔的方式,收集资料和实地调查,并进行分析。通过在典型地区进行抽水试验获取公路附近湿地地下水文特征资料,这在国内尚属首次。

若尔盖县高原草地沙化成因分析

根据已有研究和野外考察获得的资料,对若尔盖草原沙化原因进行分析。结果表明:地质的变迁,河流频繁改道,母岩形成的土壤含沙量高,为该地区草原沙化提供了大的自然环境背景;气候干暖化为若尔盖高原土地沙化创造了条件;地表径流造成表土层流失,沙层裸露,风力的驱动作用,促进沙流蔓延,积沙及以沙丘的形成和移动等一系列沙化过程的发生、发展;疏干沼泽、扩大牧场,极大地加速了若尔盖湿地由沼泽→半沼泽→草甸→草原→沙漠化发展方向演变;不合理管理与过牧、超限度利用是导致草地沙化最主要的原因;若尔盖草原沙化过程不是一个单纯的自然过程,而是一个自然与经济、社会相关联,而以人为活动为诱导因素所引起的土地沙化过程,是自然因素和人为因素共同作用下,由自然过程和人为加速过程彼此叠加并相互反馈的结果。

若尔盖高原湿地资源变化过程与机制分析

以整个若尔盖高原为研究区域,综合利用遥感、GIS技术、DEM和野外调查成果,系统分析了湿地资源变化的一般过程和机制。结果表明:①若尔盖高原湿地主要分布在高原内部海拔3380～3550m的丘陵区域,并且呈现出与草地相间分布的空间格局;②自20世纪60年代以来,由于湿地排水和泥炭开采活动,湿地面积萎缩了62%,典型区域达到88%左右;③典型区域植物群落调查表明,该区湿地生态系统发生了严重退化;④过度放牧加速了生态系统退化的程度,导致啮齿类动物的数量不断增大;⑤湿地资源数量减少和质量下降对区域生态平衡造成严重威胁,是区域环境变化的根源。

若尔盖高寒湿地生态系统定位站的背景研究——若尔盖高寒湿地研究概述

湿地是介于陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的过渡性生态系统,是世界上最受人类干扰威胁的脆弱生态系统之一。若尔盖高寒湿地是我国乃至世界最为典型的高原湿地之一。本文从以下几个方面总结了若尔盖高原湿地的研究进展概况:①若尔盖高原湿地自然地理概况;②湿地生态系统生物多样性现状;③湿地植被变迁及其退化;④湿地演替变化;⑤湿地温室气体排放。若尔盖高原湿地具有典型性,独特性,同时也具有脆弱性和不稳定性,针对高寒湿地特点,提出今后应加强研究的重点方向。

若尔盖高原沙漠化成因及其治理对策

根据野外调查与遥感解译结果,结合前人的研究资料,论述了若尔盖高原草原沙化的自然因素和人为因素。若尔盖高原沙漠化以自然因素为主导因素,对土地沙化起决定性作用。人为因素为次要因素,对土地沙化起促进作用。提出了相应的治理对策,对青藏高原生态研究,黄河上游至源头沙漠化的防治有重要意义。

若尔盖高原草地沙化及湿地萎缩现状、原因及对策

应用遥感影像资料和通过实地调查对若尔盖高原草地、高原湖泊近50a的动态观测资料分析表明，近40a来，该区域草地沙化加剧，以高原湖泊为代表的湿地萎缩明显。从区域气候变化、人为扰动、土地不合理利用等几个方面进行了分析，并提出了实行分区轮放、调整区域产业结构、保护性开发利用、综合防沙治沙等对策措施和建议。

若尔盖高原湿地土壤性质对硒有效性的影响

用等温吸附的方法研究了若尔盖高原广泛分布的泥炭土、沼泽土和风沙土对硒的吸附与解吸,以探讨湿地土壤因素对硒有效性的影响。结果表明,3种土壤还原状态下硒的吸附量均大于氧化态,水溶性硒和交换态硒的解吸量均为氧化态高于还原态,潜在有效硒与此相反,氧化状态有助于提高土壤硒的有效性。土壤pH升高,泥炭土对SeO_3^(2-)-Se的吸附量降低,水溶态硒增加,交换态硒降低,潜在有效硒变化不明显。土壤有机质能大量吸持硒降低其有效性,泥炭土去有机质后对硒的吸附量大幅度下降,水溶性硒和交换态硒量增加,潜在有效性硒量则明显降低。

若尔盖县土地沙化现状及沙化发展动态特征

根据若尔盖县4次土地沙化监测数据和野外调查资料,对若尔盖县沙化现状及其沙化发展动态特征进行研究。结果表明：若尔盖土地沙化发展非常迅速,2009年的沙化面积是1994年的4.5倍;以沙化程度划分可分为轻度、中度、重度、极重度等4个不同沙化程度等级,其中轻度沙化地占68.93%～75.42%,以沙地类型划分可分为流动沙地、半固定沙地、固定沙地、露沙地等4个沙地类型,露沙地占75.15%～79.63%,根据土地利用划分可分为草地、林业用地、耕地和未利用沙化地,其中沙化草地占78.11%～85.74%;流动沙地、半固定沙地、固定沙地和露沙地年平均扩增速率分别为8.03%、10.34%、13.67%和11.56%,不同用途土地沙化的年均增长速率的大小排序是：草地（11.31%）〉未利用地（10.54%）〉林地（7.03%）〉耕地（0.45%）,轻度、中度、重度和极重度沙化年均扩展速率分别是11.03%、8.68%、9.80%和26.49%,若尔盖县土地沙化正朝着流动沙地减少,固定沙地增加,中度和重度沙化下降,轻度和极重度沙化上升趋势发展;疏干沼泽和超载放牧是引发沙化面积迅速扩大的主要原因;若尔盖县沙化面积中,草地占78.11%～86.32%。因此,在防沙治沙上,重点应摆在沙化草地的治理上。

若尔盖高原湿地土壤的恢复演替及其水分与养分变化

用野外调查和室内分析结合的方法研究了若尔盖高原湿地土壤的生态演替及土壤有效水分和养分的变化 ,以探讨湿地生态恢复过程对土壤演变及肥力状况的影响。结果表明 ,在若尔盖高原湿地生态恢复过程中 ,土壤类型发生相应的生态演替 ,其恢复演替序列为风沙土→草甸土→沼泽土→泥炭土。在这一演替序列中 ,随着湿地水分的恢复 ,土壤有效水分含量大幅度增加 ,土壤全N、全P ,有效N、P、K的含量亦明显增加 ,全K含量变化规律不明显 ,除全K外 ,全N、全P和有效N、P、K含量在剖面上的分布均表现为表层 >亚表层 >底层。湿地土壤的恢复演替以及土壤有效水分和养分含量的变化均表现出与湿地生态环境条件变化的一致性 ,湿地生态恢复促进了土壤肥力水平的提高。