不同降水情景及草场管理方式对内蒙古典型草原土壤呼吸的影响
发布时间：2020-12-22 12:30
草地生态系统的土壤呼吸(Soil respiration,SR)是其碳循环的关键过程之一,并受到降水格局改变等气候变化以及放牧、刈割和围封等草场管理方式的潜在影响。然而,以往大多数针对草地生态系统土壤呼吸对降水格局变化响应的研究未将其与放牧、刈割等应用背景相结合,潜在制约着我们深入、准确地理解其对降水格局变化的响应。本研究以内蒙古温带典型草原的土壤呼吸为对象,通过连续3年的不同降水和草场管理方式的控制实验,我们研究了其对土壤呼吸及其不同组分季节动态和CO2通量的影响,以及它们二者是否具有交互影响。此外,我们还分析了土壤呼吸及其组分响应不同降水量改变和草场管理方式的驱动因素。我们的研究结果发现,降水量增加使土壤呼吸及其组分的季节动态振幅增加,而不同草场管理方式间土壤呼吸及其组分的季节性动态的差异不大。此外,降水量增加显著增加了土壤呼吸及其不同组分的CO2通量,与之相比,不同草场管理方式及其二者的交互作用对土壤呼吸及其不同组分CO2通量影响虽然显著但较小。再者,我们发现降水量改变和草场管理方式潜在通过影响土壤湿度和净初级生产力而影响土壤呼吸及其组分的CO2通量。我们的研究结果意味着内蒙古温...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?２０１７?－?２０１９年锡林浩特月平均降水和月平均温度??
Ｇｒａｚｉｎｇ）?３种不同草场场管理方式。其中围封处理为避免打草、放牧??等人为干扰的围栏封育处理。刈割处理为８月下旬进行的、留茬高度６?ｃｍ左右的每年一次??的打草处理。放牧处理则是在每年的７－８月进行轻度放牧处理。期间将６只羊放入样地内，??植被被羊啃食的高度大约在６?ｃｍ左右时，将羊群赶出，放牧时间大约持续３－５天。在２０１６??年生长季，我们在原有草场管理方式控制实验的基础上，以裂区方式增设增水５０％?（Ｗｅｔ）、降??水不变（Ｃｋ）和减水５０％?（Ｄｒｙ）三个不同的降水梯度（图２．２）。具体讲，我们在减水小区上方??设置占小区总面积５０％的１２片宽２０?ｃｍ、间隔２０?ｃｍ的透明“Ｖ”型集水槽，并将收集到的??水喷洒至增水小区，形成增水５０％和减水５０％两个梯度。??Ｂｌｏｃｋ?Ａ??Ｇ－０??Ｇｒａｚｉｎｇ?（Ｇ）?－５０％?（Ｄ）??□?Ｆｅｎｃｉｎｇ?（Ｆ）?＾?〇ｋ?（Ｐ）????：??□?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?（Ｃ）?＿＋５０％?（Ｗ）??Ｃ－０???３３ｍ?一??Ｈｃ－ｗ?ｙ??＝＝＝＾?丨丨?ＩＩｃｇ?山??Ｆ－０?Ｇ－０??ｃ－ｗ??Ｃ－Ｄ??Ｂｌｏｃｋ?Ｂ?Ｂｌｏｃｋ?Ｃ??图２．２实验样地设计图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｌｏｔ?ｄｅｓｉｇｎ??２．３数据测定??８??
?内蒙古大学硕士学位论文???第三章结果与分析??３．１不同降水及草场管理方式下土壤温度和土壤湿度的季节动态??在我们的研宄区域土壤温度和土壤湿度具有明显的季节性变化（图３．１－３．２），而改变降??水量对土壤湿度的季节性有显著的影响。我们发现，增水处理下的土壤湿度在整个生长季的??任意时刻都高于其它处理，而减水处理下的土壤湿度在任意时刻都低于其它处理。此外，我??们还发现，相对干旱的２０１７年的土壤湿度普遍低于降水适中的２０１８年和２０１９年的土壤湿度。??相比而言，不同草场管理方式对土壤湿度季节性的影响较弱。??２０１７?２０１８?２０１９??４〇??????—Ｄｒｙ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ??￡３０?＾：ｗ．ｔ?＜ａ）?（ｂ）?（Ｏ??｝：??ｉ〇?＼??４０???１????Ｇｒａｚｉｎｇ?Ｇｒａｚｉｎｇ?Ｇｒａｚｉｎｇ??￡３０?（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??ｔ??ｓ０?＼??４０????????Ｆｅｎｃｉｎｇ?Ｆｅｎｃｉｎｇ?Ｆｅｎｃｉｎｇ??Ｓ３０?（９）?（ｈ）?（丨）??ｆ：??Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?Ｊｕｌ－１?Ａｕ〇－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｄ－１?Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?Ｊｕｌ－１?Ａｕｇ－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｃｔ－１?Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?ＪｕＨ?Ａｕｇ－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｃｔ－１??图３．１不同降水情景及草场管理方式下２０１７－２０１９年生长季土壤５ｃｍ深处温度的季节动态变化。Ｄｒｙ，??Ｃｋ和Ｗｅｔ表示降水量－５０％，降水量不变和降水量＋５０％三种不同的降水梯度（Ｐｒｅｃｉｐｉｔａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原北麓河流域不同退化程度高寒草甸土壤呼吸特征[J]. 赖炽敏,薛娴,赖日文,李成阳,尤全刚,张文娟,刘斐耀,彭飞. 草业科学. 2019(04)
[2]不同刈割频次对呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化的影响[J]. 郝广,闫勇智,李阳,李传弘,王炜琛,郭宇,杨九艳. 应用与环境生物学报. 2018(02)
[3]降水格局改变背景下土壤呼吸变化的主要影响因素及其调控过程[J]. 杨青霄,田大栓,曾辉,牛书丽. 植物生态学报. 2017(12)
[4]Response of soil CO2 efflux to precipitation manipulation in a semiarid grassland[J]. Xiaorong Wei,Yanjiang Zhang,Jian Liu,Hailong Gao,Jun Fan,Xiaoxu Jia,Jimin Cheng,Mingan Shao,Xingchang Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2016(07)
[5]人为干扰条件下草场土壤呼吸研究[J]. 葛楠,崔向新,韩彦隆,张琪,张静. 北方园艺. 2016(12)
[6]中国草地资源的现状分析[J]. 沈海花,朱言坤,赵霞,耿晓庆,高树琴,方精云. 科学通报. 2016(02)
[7]内蒙古草甸草原与典型草原地下生物量与生产力季节动态及其碳库潜力[J]. 柴曦,梁存柱,梁茂伟,韩伟华,李智勇,苗百岭,王炜,王立新. 生态学报. 2014(19)
[8]放牧对草原土壤呼吸的影响[J]. 郭明英,卫智军,运向军,吴艳玲,刘红梅,李耀,辛晓平. 草业科学. 2011(05)
[9]内蒙古锡林河流域羊草草原植物生长旺季呼吸的影响因素分析和区分(英文)[J]. 耿元波,罗光强. Journal of Geographical Sciences. 2011(01)
[10]不同刈割间隔对羊草草甸草原割草地土壤呼吸的影响[J]. 郭明英,徐丽君,杨桂霞,刘荣,刘红梅,吴艳玲,辛晓平. 草原与草坪. 2010(06)
本文编号：2931773
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?２０１７?－?２０１９年锡林浩特月平均降水和月平均温度??
Ｇｒａｚｉｎｇ）?３种不同草场场管理方式。其中围封处理为避免打草、放牧??等人为干扰的围栏封育处理。刈割处理为８月下旬进行的、留茬高度６?ｃｍ左右的每年一次??的打草处理。放牧处理则是在每年的７－８月进行轻度放牧处理。期间将６只羊放入样地内，??植被被羊啃食的高度大约在６?ｃｍ左右时，将羊群赶出，放牧时间大约持续３－５天。在２０１６??年生长季，我们在原有草场管理方式控制实验的基础上，以裂区方式增设增水５０％?（Ｗｅｔ）、降??水不变（Ｃｋ）和减水５０％?（Ｄｒｙ）三个不同的降水梯度（图２．２）。具体讲，我们在减水小区上方??设置占小区总面积５０％的１２片宽２０?ｃｍ、间隔２０?ｃｍ的透明“Ｖ”型集水槽，并将收集到的??水喷洒至增水小区，形成增水５０％和减水５０％两个梯度。??Ｂｌｏｃｋ?Ａ??Ｇ－０??Ｇｒａｚｉｎｇ?（Ｇ）?－５０％?（Ｄ）??□?Ｆｅｎｃｉｎｇ?（Ｆ）?＾?〇ｋ?（Ｐ）????：??□?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?（Ｃ）?＿＋５０％?（Ｗ）??Ｃ－０???３３ｍ?一??Ｈｃ－ｗ?ｙ??＝＝＝＾?丨丨?ＩＩｃｇ?山??Ｆ－０?Ｇ－０??ｃ－ｗ??Ｃ－Ｄ??Ｂｌｏｃｋ?Ｂ?Ｂｌｏｃｋ?Ｃ??图２．２实验样地设计图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｌｏｔ?ｄｅｓｉｇｎ??２．３数据测定??８??
?内蒙古大学硕士学位论文???第三章结果与分析??３．１不同降水及草场管理方式下土壤温度和土壤湿度的季节动态??在我们的研宄区域土壤温度和土壤湿度具有明显的季节性变化（图３．１－３．２），而改变降??水量对土壤湿度的季节性有显著的影响。我们发现，增水处理下的土壤湿度在整个生长季的??任意时刻都高于其它处理，而减水处理下的土壤湿度在任意时刻都低于其它处理。此外，我??们还发现，相对干旱的２０１７年的土壤湿度普遍低于降水适中的２０１８年和２０１９年的土壤湿度。??相比而言，不同草场管理方式对土壤湿度季节性的影响较弱。??２０１７?２０１８?２０１９??４〇??????—Ｄｒｙ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ?Ｃｌｉｐｐｉｎｇ??￡３０?＾：ｗ．ｔ?＜ａ）?（ｂ）?（Ｏ??｝：??ｉ〇?＼??４０???１????Ｇｒａｚｉｎｇ?Ｇｒａｚｉｎｇ?Ｇｒａｚｉｎｇ??￡３０?（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??ｔ??ｓ０?＼??４０????????Ｆｅｎｃｉｎｇ?Ｆｅｎｃｉｎｇ?Ｆｅｎｃｉｎｇ??Ｓ３０?（９）?（ｈ）?（丨）??ｆ：??Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?Ｊｕｌ－１?Ａｕ〇－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｄ－１?Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?Ｊｕｌ－１?Ａｕｇ－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｃｔ－１?Ｍａｙ－１?Ｊｕｎ－１?ＪｕＨ?Ａｕｇ－１?Ｓｅｐ－１?Ｏｃｔ－１??图３．１不同降水情景及草场管理方式下２０１７－２０１９年生长季土壤５ｃｍ深处温度的季节动态变化。Ｄｒｙ，??Ｃｋ和Ｗｅｔ表示降水量－５０％，降水量不变和降水量＋５０％三种不同的降水梯度（Ｐｒｅｃｉｐｉｔａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原北麓河流域不同退化程度高寒草甸土壤呼吸特征[J]. 赖炽敏,薛娴,赖日文,李成阳,尤全刚,张文娟,刘斐耀,彭飞. 草业科学. 2019(04)
[2]不同刈割频次对呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化的影响[J]. 郝广,闫勇智,李阳,李传弘,王炜琛,郭宇,杨九艳. 应用与环境生物学报. 2018(02)
[3]降水格局改变背景下土壤呼吸变化的主要影响因素及其调控过程[J]. 杨青霄,田大栓,曾辉,牛书丽. 植物生态学报. 2017(12)
[4]Response of soil CO2 efflux to precipitation manipulation in a semiarid grassland[J]. Xiaorong Wei,Yanjiang Zhang,Jian Liu,Hailong Gao,Jun Fan,Xiaoxu Jia,Jimin Cheng,Mingan Shao,Xingchang Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2016(07)
[5]人为干扰条件下草场土壤呼吸研究[J]. 葛楠,崔向新,韩彦隆,张琪,张静. 北方园艺. 2016(12)
[6]中国草地资源的现状分析[J]. 沈海花,朱言坤,赵霞,耿晓庆,高树琴,方精云. 科学通报. 2016(02)
[7]内蒙古草甸草原与典型草原地下生物量与生产力季节动态及其碳库潜力[J]. 柴曦,梁存柱,梁茂伟,韩伟华,李智勇,苗百岭,王炜,王立新. 生态学报. 2014(19)
[8]放牧对草原土壤呼吸的影响[J]. 郭明英,卫智军,运向军,吴艳玲,刘红梅,李耀,辛晓平. 草业科学. 2011(05)
[9]内蒙古锡林河流域羊草草原植物生长旺季呼吸的影响因素分析和区分(英文)[J]. 耿元波,罗光强. Journal of Geographical Sciences. 2011(01)
[10]不同刈割间隔对羊草草甸草原割草地土壤呼吸的影响[J]. 郭明英,徐丽君,杨桂霞,刘荣,刘红梅,吴艳玲,辛晓平. 草原与草坪. 2010(06)
本文编号：2931773
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