【摘要】： 放牧和开垦目前是内蒙古草原最主要的两种人类生产活动，采用静态箱-气 象色谱法对这两种土地利用方式下草原主要温室气体（CH_4、N_2O和CO_2）地- 气交换通量进行了原位观测，同时结合草原生态系统碳循环特征对放牧生态系统 碳素收支状况进行了初步探讨，首次对开垦前后内蒙古草原CH_4吸收和N_2O排 放的季节、昼夜变化特征进行了分析研究，对不同牧压梯度下内蒙古草原碳的损 失进行了估算。主要研究结果包括以下4个方面： 1．内蒙古草甸草原开垦是大气CH_4的汇，开垦为农田后，土壤-植物系统吸 收大气CH_4的能力增强。测定期间，农田与邻近的天然草原CH_4平均吸收通量 为23.38和24.57ugCm~(-2)h~(-1)；尽管农业活动改变了草原CH_4地-气交换通量，但是 通量的量级仍是由当地季节性变化的气候条件决定的，其CH_4吸收通量具有强 烈的季节变化规律，表现为“春秋季高，夏季低”的特点；耕作使得土壤-植物 系统CH_4吸收通量的季节变化趋于平缓。 2．内蒙古天然草甸草原是大气N_2O的源。测定期间的平均排放通量为1.922 ugNm~(-2)h~(-1)，通量范围为-0.484～7.425ugNm~(-1)h~(-1)；天然草原N_2O排放具有明显的昼 夜变化规律和季节变化特征，排放通量出现两个高峰期，整个生长季表现为高（5 月中旬）—低（5月下旬至7月中下旬）—高（7月下旬至8月中旬）—低（8月下旬至9 月）的趋势；农垦增强了土壤-植物系统排放N_2O的能力。观测期间平均排放通量 为2.914ugNm~(-2)h~(-1) ，比天然草原高52％，排放通量的季节规律性减弱，整个生长 季呈现波动性变化，通量变化与天然草原相比趋于平缓。 3．内蒙古冷蒿-小禾草草原与天然草甸草原一样，起着CH_4汇、N_2O源的功 能。主要温室气体CH_4、N_2O和CO_2的地-气交换通量受水热因子控制，与温度 之间存在显著相关关系，具有季节变化特征；时间尺度对于讨论不同放牧压力下 甲烷通量具有重要意义，，不同放牧率处理9年后，土壤吸收甲烷的能力在当地自 然气候条件下没有显著变化；放牧对草原N_2O排放通量影响显著，依次是轻度 放牧＜围栏封育＜中度放牧＜重度放牧；放牧增大了CO_2排放通量，观测期间四种 处理间CO_2通量差异显著，CO_2排放通量四种处理依次为：围栏封育＜轻牧＜重 牧＜中牧。 4．对内蒙古草原放牧条件下碳收支状况的研究表明，冷蒿-小禾草草原受自 然条件和人为因素双重作用存在由碳库（积累碳）向碳源（释放碳）转化的可能 性。
【学位授予单位】：中国科学院植物研究所
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：S181
【引证文献】
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