模拟增温与氮添加对青海湖高寒湿地生态系统碳交换的影响

发布时间：2020-05-10 13:47

【摘要】：为了研究气候变暖和氮沉降背景下,环境因子和植物生长的改变,对高寒湿地生态系统碳循环的影响,本研究以位于青海湖流域青海师范大学伊克乌兰瓦颜山湿地野外观测试验站为研究地点,利用开顶式增温圈和人工施加氮肥分别模拟温度升高和氮沉降,通过设置对照、增温、氮添加、增温氮添加交互作用四种不同的处理方式,采用静态箱法测定生态系统碳交换,研究了增温和氮添加下高寒草甸土壤、植物和生态系统碳交换速率的变化规律以及他们之间的相互关系,以期为高寒湿地生态系统碳交换提供理论依据。研究结果如下:(1)模拟增温增加了土壤温度,降低了土壤湿度,且对15 cm处土壤温度和10 cm土壤湿度影响更显著。在土壤全碳、全氮方面,不考虑土壤深度的影响,增温和氮添加及交互作用提高了土壤全碳、全氮含量。(2)在地上生物量方面,增温及交互作用增加了地上生物量,而氮添加降低了地上生物量。在地下生物量方面,增温和交互作用增加了0-10 cm的地下生物量,氮添加降低了0-10 cm的地下生物量;在土壤10-20 cm处,不同处理间地下生物量表现为对照增温氮添加氮添加增温。(3)在不同处理下,生态系统碳交换速率具有明显的日变化和季节变化。在生长季初期和后期生态系统碳吸收能力较低,甚至表现为碳排放;而在生长季旺期碳吸收能力较强。不同处理下的平均日动态变化和季节变化基本一致,净生态系统碳交换(Net ecosystem exchange,NEE)大体呈“U”型趋势;生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)基本表现为单峰型趋势;生态系统总初级生产力(Gross ecosystem productivity,GEP)总体呈倒“U”型趋势。(4)增温作用促进了整个研究阶段NEE的碳吸收和GEP的增加,但未达到显著状态(P0.05),且对ER影响不明显;增温条件下,同一种处理不同月份间的NEE、ER和GEP差异显著(P0.05)。整个研究阶段,氮添加对NEE、ER和GEP的影响并不显著(P0.05)。增温及氮添加交互作用促进了生长季旺期GEP和整个生长季ER,但对NEE的影响较小;不同处理间NEE、GEP没有显著差异(P0.05),但交互作用下的ER与其他处理间的差异明显(P0.05)。
【图文】：

技术路线图

青海师范大学硕士学位论文第二章 材料与方法2.1 研究区概况研究区域位于青海省东北部的刚察县伊克乌兰乡青海师范大学瓦颜山湿地野外科学观测站，，其地理坐标为 37°44′22″N，100°05′20″E，海拔为 3751 m。气候为高原大陆性气候，主要特征为昼夜温差明显，光照充足，雨热同期。该区属于季节性湿地，禾草和杂草组成该区域内的主要植被类型，矮嵩草(Kobresiahumilis)是该区的主要优势种。土壤类型主要为草甸土和沼泽土，土壤浅薄，表层广泛分布有季节性冻土，深层为永久性冻土。
【学位授予单位】：青海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q14

【参考文献】

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本文编号：2657394