不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用的影响

土壤微生物碳源利用能力是退化湿地修复过程中的重要评判指标,但在高寒退化湿地修复过程中,养分添加对土壤微生物碳源利用的影响仍不明确。为探究不同养分添加对黄河源区退化高寒湿地土壤微生物碳源利用能力的影响,本研究对黄河源区退化高寒湿地进行了氮、磷添加和有机掺混肥添加处理,采用常规实验室分析法和Biolog-Eco法,分析了不同养分添加处理对湿地不同退化阶段植被特征、土壤理化性质和土壤微生物碳源利用的影响。结果表明:氮添加可以显著提高中度退化阶段土壤微生物碳源利用能力,磷添加和有机掺混肥添加后退化湿地土壤微生物碳源利用能力没有显著提高。不同养分添加处理可以影响土壤微生物对不同种类碳源的利用能力,其中氮添加和有机掺混肥添加可以提高退化湿地土壤微生物脂类和醇类碳源的利用占比,降低酸类碳源的利用占比。不同养分添加下退化高寒湿地土壤微生物总体碳源利用能力主要取决于土壤微生物对酯类、醇类和胺类碳源的利用。结构方程模型分析显示,退化高寒湿地氮添加和有机掺混肥添加都可以通过提升植被地上生物量促进土壤微生物碳源利用,但有机掺混肥对土壤微生物碳源利用的提升作用受土壤水分含量降低的限制。该结果可为高寒退化湿地修复技术研发和退化高寒湿地修复效果评判提供科学依据。

基于^(31)P核磁共振探究退化高寒湿地土壤磷素演变特征及影响因素

探明高寒湿地不同退化程度土壤磷素组成特征及其形态演变的驱动机制对于湿地生态恢复过程中养分和碳汇的科学管理具有重要意义。以若尔盖自然保护区内相对原生沼泽(RPM)、轻度退化沼泽(LDM)、中度退化沼泽(MDM)、重度退化沼泽(HDM)为对象,采用液相31P核磁共振波谱技术、分段式结构方程模型研究了高寒湿地退化过程中土壤磷素演变特征及主要影响因素。结果表明,高寒湿地退化导致植物群落组成由湿生向中生演替,土壤有机质与氮含量降低。正磷酸盐和磷酸单酯含量随湿地退化呈先增加后降低的趋势,其中正磷酸盐在HDM中相较于RPM降低46.45%,磷酸单酯在LDM、MDM和HDM中相较于RPM分别增加27.02%、54.96%和41.74%;焦磷酸盐和磷酸二酯含量随湿地退化逐渐降低。分段式结构方程模型的拟合结果显示,植被生物量、土壤养分和微生物活性是影响湿地土壤磷素演变的主要因素,其中微生物活性是正磷酸盐、焦磷酸盐和磷酸二酯的正向影响因子,是磷酸单酯的负向影响因子,植物生物量是正磷酸盐和磷酸二酯的正向影响因子,土壤养分虽对各形态磷没有直接影响,但可通过调控微生物活性间接影响焦磷酸盐和磷酸二酯含量。综上所述,湿地退化通过改变植物群落组成、降低土壤养分含量和微生物活性,促进了土壤磷酸二酯分解;重度退化湿地土壤磷有效性因磷酸单酯矿化能力减弱、正磷酸盐含量降低而减小。

长江源区高寒退化湿地地表蒸散特征研究

青藏高原作为"亚洲水塔",对东亚乃至全球大气水分循环都有非常显著的影响.高寒退化湿地是高原上生态多样性的保证,也是水汽循环和地表径流的重要源地,其地气之间水分交换不但可以反映气候变化,而且也对生态环境保护具有重要意义.以长江源区隆宝滩湿地连续一年、每10分钟一次的观测资料为基础,利用FAO Penman-Monteith方法分析了长江源区高寒退化湿地蒸散量的变化特征及其与环境因子之间的关系.结果表明:1)牧草生长期,潜在蒸散量日、月变化特征显著;实际蒸散量整体表现为冬小、夏大,夏季蒸散贡献最大.2)观测期间,蒸散量远大于降水量,水分亏损严重,局地蒸散对降水的贡献较高.3)土壤温度对蒸散发过程影响显著,尤其是表层5 cm地温与蒸散发相关性较好,土壤湿度变化表明其为蒸散发过程提供了充足的水分.4)全年变化中,气温是影响蒸散的主要因素.晴天中,高寒退化湿地实际蒸散量与辐射具有几乎相同的变化趋势,气温对蒸散量影响较小,蒸散量与相对湿度呈现显著的反相关.

若尔盖高寒退化草地土壤有机碳储量空间分异特征

试验采用野外调查取样法分层测定0-30cm土壤7月、10月有机碳储量、含水量和容重,并测定高原鼠兔洞穴密度。结果显示,牧草枯黄期（10月）土壤有机碳储量显著高于生长旺盛期（7月）（P〈0.05）;5个样地平均土壤有机碳储量为0.33-0.70kg/m^2;7月时,空间等距离分布的5个样地土壤表层有机碳储量坡地区（样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）向平地区（样地Ⅳ、Ⅴ）呈递增趋势,差异显著（P〈0.05）;土壤有机碳储量随土层深度的增加递减,且差异达到极显著水平（P〈0.01）;土壤有机碳储量与含水量呈显著正相关（P〈0.05）,与土壤容重呈显著负相关（P〈0.05）,与高原鼠兔洞穴密度无显著相关性。