雪被厚度和积雪周期对土壤氮素动态影响的初步研究

在高山地区和高海拔地区，氮素是植物生命活动的主要限制因素之一。冬季，这类地区的土壤通常被雪被长时间覆盖。以往的研究证实，雪下土壤氮素动态在维持年际氮循环中起着重要作用。气候变化将改变生物地球化学循环，导致雪被覆盖状况发生改变，从而对冬季土壤氮素动态产生重要影响。然而，迄今为止，对气候变化极其敏感的青藏高原东缘雪下土壤物质转化过程的研究却很少。为了了解不同雪况下土壤矿质氮库水平和净氮矿化变化动态，2010年11-2011年4月在青藏高原东缘用PVC管原位培养土壤，通过人工控制雪被厚度和雪被持续时间的方法，设置不同积雪厚度和积雪周期的9个处理，分别测定其无机氮（NH4＋-N和NO3--N）含量，并计算净氮矿化率。结果表明，雪被持续时间可对土壤温度的变化产生明显的影响；随着土壤覆雪厚度和雪被覆盖时间的增加，土壤含水量呈现增长的趋势。土壤无机氮以 NH4＋-N 为主，占总无机氮的69%-86%，而NO3--N含量只占土壤总无机氮的14%-31%。深雪（100 cm和50 cm的积雪覆盖）降低了铵态氮含量，而净氮矿化率无明显变化。不同的积雪覆盖时间（60 d，90 d，150 d）并没有引起土壤氮库的显著变化，说明较早的降雪虽然使土壤有较高的温度和较少的冻融循环，但并不会改变土壤氮库的积累和释放。

高山地区土壤微生物动态对雪况变化的响应

为探索全球变化驱动的雪被变化对青藏高原高山生态系统的影响,于2010年11月—2012年4月在青藏高原东缘地区采用PVC管原位培养土壤,研究不同最大积雪厚度(30、50和100 cm)和积雪周期(60、90和150 d)对土壤微生物动态的影响。结果表明,50和100 cm积雪覆盖降低了土壤微生物生物量和真菌数量(P<0.05),但未引起细菌数量的显著变化。同时,尽管较早的积雪使土壤有较高的温度和相对少的冻融循环,而不同积雪周期并没有引起土壤微生物数量和生物量的显著改变。但积雪厚度和积雪周期的交互作用可显著影响土壤微生物生物量和微生物数量(P<0.05)。当积雪周期为90 d时,最大积雪厚度30 cm时的土壤微生物数量和生物量均明显高于50和100 cm。

高山地区土壤微生物生物量和土壤酶活性对雪被变化的响应

为了进一步了解气候变化背景下高山土壤生态过程,2010年11月—2011年4月在青藏高原东缘采用PVC管原位培养土壤的方法,研究了雪况(积雪厚度和积雪周期)对土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响。结果显示,土壤温度和土壤含水量与覆雪状况具有显著的相关性。积雪厚度显著影响了微生物生物量和土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性,表现为30 cm积雪时微生物生物量和三种酶活均明显高于50 cm和100 cm的值。积雪周期对微生物生物量和酶活没有显著影响。而两者的交互作用在微生物生物量和酶活性上均表现出显著的效应。说明了气候变暖背景下冬季覆雪的变化会显著改变土壤微生物生物量和活性,进而对土壤C、N相关的生物化学过程产生影响。

西藏高原近40年积雪日数变化特征分析

利用近40年（1971-2010年）西藏高原积雪日数资料，分析了西藏高原积雪的时空分布特征。分析表明：藏东北部、南部边缘地区积雪较多，年积雪日数在60d以上。近40年来，西部和东南部积雪日数呈显著减少的趋势，除东南部各站、聂拉木和昌都积雪日数减少明显，聂拉木减幅最大，达到-9．2d／10a，其它各站地区积雪的变化趋势并不显著。西藏各区域积雪日数出现了准2年、准4年、准8年、准14年和准17-18年的年代际周期，南部边缘地区、东北部和西部地区积雪日数以10年以下的周期为主。各区域积雪日数与冬季平均气温有明显的负相关，但降水与积雪的相关在那曲中西部地区、沿江一线、东北部和南部边缘地区表现为明显的正相关。