高寒露天矿区渣土基质粒度组成及养分特征

以青海省木里与江仓露天煤矿区渣土为研究对象,采集了矿区渣土样品20个,未受人为扰动和污染的沼泽草甸土壤样品17个作为背景值。通过测试分析矿区渣土和沼泽草甸土壤的粒径组成,发现两个矿区渣土粒级组成与沼泽草甸土壤相同,含量由高到低依次为粉粒-砂粒-黏粒,但是在组成比例上存在差异,沼泽草甸土壤粉粒的含量更为丰富。根据土壤质地分类标准,木里矿区的渣土归属于粉壤土,江仓矿区的渣土归属于粉壤土和壤土,以粉壤土为主,沼泽草甸土壤兼具粉壤土与壤土的特性。同时,对矿渣土的pH、有机碳、全钾、全磷、全氮、碱解氮、速效氮、有效磷、速效钾等指标进行统计分析,结果表明两个矿区的渣土pH值偏碱性且有机质含量低,全量养分与沼泽草甸土壤存在差异,其中全氮的含量远低于沼泽草甸土壤,全钾的含量略高于沼泽草甸土壤。速效养分中的速效氮含量非常贫瘠,有效磷与速效钾的平均含量均高于沼泽草甸土壤,尤其是速效钾更明显。相关性分析显示矿区渣土的黏粒与所有养分均呈正相关,粉粒、砂粒与养分关系逐渐减弱,因此在土壤修复和重构过程中不仅要关注渣土养分的变化,还应该改善渣土基质粒径的结构比例,加速土壤熟化,完善土壤-植物-微生物体系,构建适应高寒矿区植被生长的土壤。

泽曲湿地高寒沼泽草甸植物群落物种多样性与谱系多样性研究

为了探索高寒沼泽草甸植物群落物种多样性和谱系多样性特征,本文对泽曲高寒沼泽草甸植物群落数量特征进行野外调查和测定,构建基于样地植物物种的系统发育树和谱系多样性指数。结果表明:植物有21科44属66种,主要优势种为西藏嵩草(Carex tibetikobresia)、青藏薹草(Carex moorcroftii)等;物种丰富度、Shannon-Wiener、Simpson、Pielou指数分别为25.0、2.58、0.88和0.83;PD为1478.82~2585.74,MPD为232.65~262.47,MNTD为81.46~95.02,NRI为-0.725~0.829,NTI为-0.340~0.433;物种丰富度与NTI、Shannon-Wiener指数与MPD间呈显著正相关(P<0.05)。不同区域的高寒沼泽草甸植物谱系多样性存在异质性,有些群落为聚集的系统发育结构,由更多亲缘关系相近的物种聚集,有些群落为发散的系统发育结构,由亲缘关系较远的物种相对较多聚集,反映出高寒沼泽草甸植物群落谱系发育的多样性和复杂性。

青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤CH_4产生速率研究

用实验室培养法对青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤不同温度条件下的CH4产生速率进行了研究.结果表明:CH4产生速率与温度之间呈现显著的指数关系,整个土壤剖面平均CH4生成速率和CH4生成速率初始值随温度的变化具有显著的相似性,都表现出随温度的升高而增加规律,0℃、5℃、18℃时的CH4生成速率分别是-18℃时的5.7、171.4倍和3 257倍.0℃、5℃、18℃件下,CH4产生速率在各土层间呈现"U"型分布特征;-18℃条件下,CH4产生速率在各土层间分布没有明显的规律.0℃、5℃、18℃条件下,各深度平均的CH4产生速率与时间呈现极显著的线性正相关关系;-18℃条件下,各深度平均的CH4产生速率与时间的也有线性正相关关系.但在不同温度条件下,1～72 h培养时间内,CH4产生速率变化范围存在明显差异,-18℃、5℃、18℃时,各土层平均CH4产生速率变化范围分别为:0.005～0.008、0.93～1.49 ng.g-1.h-1和16.4～30.7 ng.g-1.h-1;0℃条件下的CH4产生速率变异性最大,为0.02～0.06 ng.g-1.h-1.4种温度条件下.CH4产生速率与土壤有机碳含量没有相关性,但在正温条件下,与土壤pH存在负相关关系.

三江平原草甸湿地土壤有机碳矿化对C/N的响应

模拟研究了三江平原典型草甸小叶章湿地及人工林地土壤有机碳（SOC）矿化在4种C／N（Ⅰ：9—10，Ⅱ：11-12，Ⅲ：13—16，Ⅳ：16—22）处理下的变化特征，分析了SOC矿化对C／N的响应。结果表明：在36天的培养期内，高C／N处理下两种土壤的SOC累积矿化量分别是低C／N时的2．78和2．68倍，两种土壤SOC矿化量对C／N变化的响应不存在显著差异；不同C／N处理下，两种土壤SOC的矿化速率均在前期（0—4天）较高，随着培养时间的延长逐渐降低，并趋于稳定；一级动力学方程能较好的描述两种土壤的SOC矿化动态，其C0和C0／SOC值均随C／N的增加而增加；回归分析表明，试验C／N（9—22）范围内湿草甸土和林地土的SOC累积矿化量及矿化速率分别与C／N呈显著的线性和二次曲线关系，C／N是影响湿地土壤有机碳富集程度的关键因素。

三江平原不同群落类型小叶章种群密度季节动态比较

小叶章为三江平原典型草甸、沼泽化草甸、沼泽群落的优势植物。该文通过比较其密度动态变化，研究小叶章种群密度的变化规律。结果表明：典型草甸、沼泽化草甸小叶章种群密度季节动态呈双峰型，符合多项式方程变化；沼泽小叶章种群密度季节动态呈“Ｗ”型，以７月末为界。

草甸湿地土壤溶解有机碳淋溶动态及其影响因素

采用土柱淋溶试验研究了草甸湿地有机士层（2～13cm）DOC的淋溶动态，并探讨了土壤呼吸、NH4^＋产生速率和淋溶液pH与DOC生成速率的关系．试验第一周。小叶章湿草甸（Ⅺ）和小叶章沼泽化草甸（Ⅻ）土壤DOC的释放速率经历了一个快速下降的过程。而后达到平稳水平，其DOC的释放动态可用一次指数衰减方程进行描述（R^2〉0．96，P〈0．05）．整个试验期间（35d），两种草甸湿地土壤DOC的累积释放量分别为210．9（Ⅺ）和506．58μgC·g^-1（Ⅻ），CO2的累积释放量为679．64（Ⅺ）和455．54μgC·g^-1（Ⅻ），表明Ⅺ的低DOC释放可能与高CO2释放所造成的微生物碳源受限有关．DOC的释放速率与Nn4^＋的生成速率呈显著正相关（rⅪ=0．886，P〈0．05；rⅫ=0．972，P〈0．01）。而与淋溶液pH无相关性．多元回归分析表明，草甸湿地DOC的生成主要受土壤氮矿化潜势制约（P〈0．05）．

三江平原典型小叶章湿地土壤硝化-反硝化作用与氧化亚氮排放

应用C2H2抑制原状土柱培育法研究了三江平原典型小叶章湿地土壤N2O排放速率及反硝化速率的变化,分析了它们与环境因子的关系,并估算了N2O排放量及反硝化损失量.结果表明:草甸沼泽土和腐殖质沼泽土N2O排放速率的变化基本一致,其范围分别为0.020～0.089kgN.hm-2.d-1和0.012～0.033kgN.hm-2.d-1,前者的N2O排放速率均明显高于后者(平均为1.79±1.07倍),且其差异达到显著水平(P<0.05);二者反硝化速率的变化并不一致,其范围分别为0.024～0.127kgN.hm-2.d-1和0.021～0.043kgN.hm-2.d-1,前者的反硝化速率一般也要高于后者(平均为1.67±1.56倍),但其差异并未达到显著水平(P>0.05);硝化作用在前者N2O排放和氮素损失过程中发挥了重要作用,而反硝化作用则是导致后者N2O排放和氮素损失的重要过程;氮素物质基础不是影响二者硝化-反硝化作用的重要因素;温度对前者硝化-反硝化作用的影响比后者更为明显,其反硝化速率与5、10和15cm地温均呈显著正相关(P<0.05);二者所处湿地水分条件的差异是导致其N2O排放速率及反硝化速率差异的重要原因.生长季内,前者的N2O排放量和反硝化损失量分别为5.216kgN.hm-2和6.166kgN.hm-2,而后者分别为3.196kgN.hm-2和4.407kgN.hm-2;在二者的反硝化产物中,N2O/N2的比率最高,分别为5.49和3.76,表明N2在后者反硝化产物中所占的比例明显高于前者,说明季节积水条件会导致N2O/N2比例降低.

三江源区高寒沼泽草甸日蒸散估算模型研究

蒸散作为重要的水文特征参数,是高寒沼泽草甸能量和水分消耗的主要途径,直接影响着生态系统的物质和能量循环。在高寒地区应用涡动相关法、波文比法、大型蒸渗仪等方法获取大范围实际蒸散较为困难。本研究通过高原地区辐射模型的比较、波文比系统观测,构建基于常规气象要素的高寒沼泽草甸实际蒸散模型,为高寒区域沼泽草甸大范围蒸散估算提供可能。研究结果表明,左大康辐射模型(ZUO)对青藏高原高寒沼泽草甸日辐射模拟效果最佳;采用FAO56 P-M,Priestley-Taylor,Hargreaves,Makkink等方法建立青藏高原高寒沼泽草甸日蒸散量估算参考蒸散量与实际蒸散量之间的经验模型,通过比较4种经验模型的RMSE,MAE和AI,发现经验模型FAO56 P-M,Makkink,Priestley-Taylor和Hargreaves都可以很好的估算高寒沼泽草甸的实际蒸散,其中FAO56 P-M,Priestley-Taylor和Makkink模型的模拟效果优于Hargreaves模型。

三江平原典型小叶章湿地土壤微生物量碳的动态变化特征

以三江平原不同群落典型小叶章沼泽湿地为研究对象,研究湿地土壤微生物量碳(MBC)的季节变化特征及剖面分布规律,探讨湿地土壤有机碳、根系生物量、降水量、湿地水分与MBC的关系,分析湿地土壤MBC变化的影响因素.结果表明:草甸小叶章(XCD)湿地和沼泽化小叶章(XZZ)湿地表层土壤MBC含量的变化特征均表现为春、秋季较高,夏季较低.XZZ湿地0～20cm土壤MBC含量明显高于XCD土壤,而20～60cm土壤MBC含量之间无显著差异.2类小叶章湿地土壤MBC含量均表现为自上层向下显著递减的趋势.同一时期内不同小叶章群落湿地MBC含量与相应土壤层次根系生物量均存在显著线性相关关系,相关系数r在0.8319～0.9959之间.研究表明XZZ湿地土壤有机碳的累积量较高,其上层生物活性碳高于XCD湿地土壤.土壤MBC的分布特征和季节变化主要受到土壤有机质含量、水分特征、地下根系生物量以及温度、降水等条件的影响.

三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放

利用静态箱-碱液吸收法研究了三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放速率,讨论了影响CO2释放的环境因素,估算了枯落物分解的CO2释放对于总释放的贡献。结果表明,生长季,小叶章沼泽化草甸和小叶章湿草甸各部分CO2释放均具有明显的时间变化特征,温度和水分是重要制约因素。两类草甸湿地的平均土壤呼吸速率分别为4.33g.m-2.d-1和6.15g.m-2.d-1,枯落物分解的CO2平均释放速率分别为1.76g.m-2.d-1和3.10g.m-2.d-1,枯落物分解的CO2释放占总释放量的31%和35%,说明在碳素由地上植物碳库转移到地下土壤碳库的过程中,湿地枯落物是一个不可忽略的碳损失源。

两个时期若尔盖高原沼泽湿地景观格局的对比研究

以若尔盖高原为研究区,选择1977年的Landsat MSS影像、2007年的Landsat TM影像和研究区90m分辨率的数字地形图为数据源,利用景观生态学方法及遥感和地理信息系统技术,对若尔盖高原1977年和2007年两个时期的沼泽湿地(包括沼泽和沼泽化草甸)景观格局进行了对比研究。结果显示,与1977年相比,2007年研究区沼泽与沼泽化草甸的面积比(沼泽面积/沼泽化草甸面积)发生了明显变化,沼泽与沼泽化草甸的面积比由1977年的1/3减少到2007年的1/7;2007年沼泽面积明显减少,其面积只占沼泽湿地总面积的13%;两个时期,研究区沼泽湿地景观都集中连片分布,聚集度均高于90;与1977年相比,2007年沼泽湿地景观的斑块数减少,景观类型趋于单一,而平均斑块面积和聚集度都在增加;研究区沼泽湿地90%以上分布在坡度小于5°的空间范围内,随着坡度的增大,沼泽湿地的退化程度显著增高;与1977年相比,2007年研究区沼泽湿地景观分布质心发生了一定的空间位移,沼泽质心向西南偏移了3.88km,沼泽化草甸质心向东北偏移了12.35km。

两种水分生态型小叶章的生理生态特征研究

通过野外调查与控制试验相结合的方法,比较研究了两种水分生态型小叶章的生理生态特征,结果表明:(1)自然条件下,小叶章沼泽化草甸群落Simpson多样性指数显著高于小叶章草甸群落,但是小叶章草甸群落中小叶章种群生物量显著高于沼泽化草甸群落;草甸小叶章的株高、节长、叶长、叶宽及叶绿素含量均显著高于沼泽化草甸小叶章;叶片干重和叶鞘干、鲜重以及叶片与叶鞘生物量分配比为沼泽化草甸小叶章较高,而茎的干、鲜重和叶片鲜重、总地上生物量及茎生物量分配比均为草甸小叶章较高,但差异均不显著。(2)在人工控制水位条件下,两种生态型小叶章种群密度差异显著,而种群高度则无显著差异;两种生态型小叶章在0 cm2、0 cm水位梯度下的叶长,30 cm水位梯度下的叶宽,以及0 cm水位梯度下的叶面积均存在显著差异,沼泽化草甸小叶章个体生长指标均对水位梯度具有显著响应,而典型草甸小叶章仅叶绿素含量对水位梯度具有显著响应。研究发现,两种生态型小叶章对水位条件的敏感程度不同,不同条件下对水位梯度具有不同的响应规律。

三江平原沼泽化草甸小叶章种群地上生物量及其生长速率季节动态的研究

三江平原沼泽化草甸优势种群—小叶章（Ｄｅｙｅｕｘｉａａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ）种群地上生物量、ＡＢＩ、ＡＡＧＲ、ＡＲＧＲ季节动态均呈单峰型。均至７月末达到极大值。分别为３５８．０５ｇ／ｍ２、２３０．９６ｇ／ｍ２、１４．６８３０ｇ／ｄ，０．０６３８ｇ／ｇ．ｄ。ＢＩ、ＡＧＲ、ＲＧＲ在７月末之前为正，之后为负。极大值均出现在６月末—７月中旬，分别为１０７．９７ｇ／ｍ２、７．７１２ｇ／ｄ、０．０２７４ｇ／ｇ．ｄ。且ＢＩ与ＡＧＲ、ＲＧＲ，ＡＢＩ与ＡＡＧＲ。

氮可利用性对东北不同类型湿地土壤有机碳矿化的影响

2010年6～10月，在中国东北连续多年冻土区，岛状多年冻土区和季节性冻土区采集典型湿地土壤，通过室内分析和模拟试验研究了不同冻土区湿地土壤有机碳矿化及其微生物活性对不同氮可利用性的响应特征。试验设置4个氮处理水平，分别为0mg／g（N0），0．1mg／g（N1），0．2mg／g（N2），0．5mg／g（N3）。结果表明，培养结束后3种土壤在NO处理下的有机碳累计矿化量分别为5646mg／kg，2103mg／kg和1287mg／kg，与初始土壤有机碳含量、全氮含量和微生物量碳（MBC）呈显著正相关。3种土壤在氮输入后的有机碳矿化速率和累积矿化量都明显低于NO处理，表明氮输入对有机碳矿化产生抑制作用。随着氮输入量的增大，氮输入对不同土壤有机碳矿化的抑制作用有所差异，表现为：不同氮输入对连续多年冻土区土壤累积矿化量影响无显著差异；岛状多年冻土区土壤在N1和N2处理下的有机碳累积矿化量明显高于N3处理；季节性冻土区土壤在N2和N3处理下的累积矿化量明显低于N1处理。培养结束后，3种土壤微生物量氮（MBN）含量随氮输入量增加而降低，MBC／MBN随氮输入量增加而增加；季节性冻土区草甸沼泽土培养结束后的MBN和MBC／MBN都与累积矿化量存在显著相关关系，表明季节性冻土区草甸沼泽土氮可利用性增加可能改变了微生物的组成或结构，进而对有机碳矿化产生影响。

放牧对青藏高原东部两种典型高寒草地类型凋落物分解的影响

为认识放牧对青藏高原东部中生性的高寒草甸草地和半湿生的沼泽草地凋落物分解的影响,在这两种草地上分别设置了围栏和放牧样地,研究了其各自的混合凋落物样品和4个优势物种(发草Deschampsiacaespitos、鹅绒委陵菜Potentilla anserine、木里苔草Carexmuliensis、藏嵩草Kobresiatibetica)凋落物的分解和养分释放动态,这4个优势物种也大致代表了当地沼泽草地生态系统在放牧和气候变暖驱动下逆行演替不同阶段的优势物种类群。结果表明,各优势物种凋落物的分解速率有显著差异;放牧在总体上促进了凋落物的分解,但不同物种的响应有所不同;放牧对凋落物C的释放影响不显著或有抑制作用,但对N、P的释放具有一定促进作用。对各优势物种凋落物分解和养分释放模式的分析表明,群落逆行演替过程中,凋落物分解和C释放加速,可能促进沼泽湿地退化的正反馈效应。草甸草地的退化标志物种鹅绒委陵菜具有较高的凋落物质量和分解速度,反映了中生条件下植物应对牲畜啃食采用"逃避"而非"抵抗"策略的趋向。

三江平原典型草甸小叶章湿地土壤水分扩散率研究

运用水平土柱入渗法模拟研究了三江平原典型草甸小叶章湿地土壤的水分扩散过程以及水分扩散率与土壤含水量之间的关系。结果表明:草甸沼泽土各土层的含水量与Boltzmann常数分别符合不同的关系曲线,且差异主要与粘粒含量和基质势有关;各土层的Bo-ltzmann常数自表层向下依次降低,且差异达到极显著水平(p<0.01);草甸沼泽土各土层的水分扩散率存在较大差异,0-20cm土层最高,30-40cm土层最低;草甸沼泽土与盐碱化沼泽土、人工湿地水稻土的水分扩散率存在显著差异,原因与不同类型土壤各土层的理化性质及理化过程有关;草甸沼泽土各土层的水分扩散率随土壤含水量的增加均呈指数增长曲线变化,且表层土壤的增长曲线相对较陡。

植物对沼泽湿地生态系统N_2O排放的影响

利用静态暗箱/气相色谱法连续3个生长季(2003—2005年)对三江平原小叶章草甸和毛果苔草沼泽N2O排放通量进行野外对比观测试验。结果表明,植物不同生长阶段对湿地生态系统N2O排放通量的影响不尽相同。植物的参与促进了湿地生态系统N2O的排放,2003—2005年生长季小叶章草甸土壤-植物系统N2O排放通量分别是土壤表观N2O排放通量的1.58倍、2.09倍和2.34倍,同期毛果苔草沼泽土壤-植物系统N2O排放通量分别是土壤表观N2O排放通量的1.86倍、1.50倍和1.33倍。3个生长季小叶章草甸N2O排放通量均大于毛果苔草沼泽,这主要是由土壤理化性质的空间变异性以及水文情况的差异造成的。

中国海岸带蓝碳现状分析

海岸带蓝碳是海洋碳汇的重要组成部分,因其较高的固碳能力和在应对全球气候变化中重要的作用,目前成为海洋蓝碳研究中的热点与重点。在国内外相关研究基础上,对中国海岸带蓝碳生态系统的蓝碳本底现状分析表明,中国海岸带蓝碳生态系统生境总面积16.16~38.16万hm^2,年碳汇量约为126.88~307.74万tCO2,总储碳量13877~34895万tCO2,其中主要贡献者为盐沼。结合IPCC给出的碳汇计量建议使用方法与清洁能源机制计量方法标准,对如何计量红树林、海草床、盐沼3部分的碳汇做了方法学分析,并在此基础上测算中国可预期海岸带蓝碳碳汇增量约为340~516万tCO2。

黄河源区藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征的研究

为了对黄河源区藏蒿草沼泽草甸资源进行科学管理与保护,采用样方法,对黄河源区不同退化程度藏嵩草沼泽化草甸群落结构特征进行了研究。结果表明:1黄河源区藏嵩草沼泽化草甸植物组成有11科32属49种。不同退化程度群落植物组成及其重要值都有很大变化,随着退化程度的加剧,藏嵩草平均高度由26.2 cm降低为7.3 cm,盖度由76%降低为31%;2随着退化程度的加剧,地上生物量明显下降,排序为未退化草地>轻度退化>中度退化>重度退化>极度退化,藏嵩草沼泽化草甸是一个旱化演替的过程,莎禾草类为主——莎禾草类+杂类草——杂类草为主;3群落物种多样性指数与丰富度、均匀度指数呈正相关,与生态优势度呈负相关;物种丰富度在中度退化阶段最高,多样性与均匀度指数在重度退化阶段最高,均匀度很大程度上影响到了群落的多样性。草甸可持续利用的最有效措施是围栏封育与划区轮牧。

三江平原洪河自然保护区植物多样性研究Ⅰ水冬瓜-丛桦-小叶章沼泽化草甸

水冬瓜-丛桦-小叶章沼泽化草甸是三江平原洪河国家级自然保护区草甸植被的重要类型之一；组成植物62种．隶属于28科45属。其中温带分布属27个．占65．85％，以长白、大兴安岭植物区系成分为主；生活型谱以草本地面芽和地下芽植物占优势。