不同放牧方式对羊草草原生态系统碳固持的影响机制

发布时间：2017-06-17 13:04

  本文关键词：不同放牧方式对羊草草原生态系统碳固持的影响机制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：草地大约占陆地面积的40%,而放牧是目前最为广泛的草地利用方式之一,全球超过四分之一的土壤碳(C)固持受到放牧的影响。尽管放牧家畜通过采食植被将其转化为C02及其它温室气体如甲烷等,但是合理的放牧可以减少净得生态系统C释放促进土壤C的固持。放牧可以通过地上植被的移除直接影响草地产量从而影响土壤C的输入；另外,家畜也可以通过其选择性采食间接影响草地植被组分进而影响土壤C的输入。然而,放牧家畜在不同放牧方式下如何通过其采食影响草地植被产量和组分而影响土壤C的输入研究较少。 本研究通过设置不同的季节性放牧方式探讨了以下三方面内容：(1)天然草原家畜选择性采食的地上影响机制研究；(2)不同的放牧利用方式对草地土壤C输入的影响；(3)放牧利用方式对植被地上及地下凋落物降解的影响。主要结果如下： (1)家畜的选择性采食存在明显的季节性动态并受放牧压的影响。家畜采食组分与草地中对应植被干物质供应比例呈线性正相关；家畜的采食组分受到草地植被可利用性的影响,植被垂直可利用性和水平可利用性均与家畜采食组分呈显著正相关关系,但相对于植被的垂直可利用性其水平可利用性对于家畜的采食组分具有更重要的影响。不同的放牧处理下,不同植被面临的放牧压也存在季节性动态,而水平可利用性较大的植被可能面临更高的放牧压。 (2)不同放牧方式显著影响植被地上及地下植被产量进而影响土壤C的输入。持续适牧处理(MMM)具有最大的地下根系产量及周转速率积累了最多的土壤有机C。尽管休牧处理(RHM和RMH)具有较高的根系现存量、优势草种比例及较好的N固持能力,但是其累积有机C量低于MMM。持续重牧处理(HHH)显著抑制地上及地下植被产量,导致大量土壤N损失及不利的土壤微生物环境,使得土壤C输入减少。在后生长季缓解放牧压(HHM)并未起到有效C固持效果。 (3)放牧方式导致环境条件的改变显著影响地上凋落物的降解速率,但对地下凋落物并无显著影响。植被地上凋落物相对于地下凋落物来说降解速率更快。植被盖度和土壤含水量是控制地上凋落物降解的主要因素；然而土壤微生物量是控制地下根系凋落物降解的主要因素。放牧导致的环境改变对植被地上凋落物降解的影响相对于地下根系凋落物而言更大。 综上所述,天然草地植被的可利用性对自由放牧家畜的选择性采食产生重要影响。不同的放牧利用方式下,由于家畜采食的差异导致植被产量和组分的差异进而影响到土壤有机C的输入,合理的放牧方式有利于草地土壤有机C的固持。植被地上凋落物的降解速率均受放牧方式的影响,而地下根系凋落物的降解受放牧方式的影响较小。
【关键词】：放牧方式 选择性采食 植被产量 土壤有机碳 凋落物降解
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S812
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 缩写词表7-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究的目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 放牧对草地植被的影响11-14
• 1.2.2 放牧对草地土壤碳固持的影响14-17
• 1.2.3 放牧对草地植被凋落物降解的影响17-19
• 1.3 研究内容与研究方法19-22
• 1.3.1 研究内容19-20
• 1.3.2 研究方法20-21
• 1.3.3 论文研究的技术路线图21-22
• 第二章 天然草地植被可利用性对家畜选择性采食的影响22-38
• 2.1 前言22-23
• 2.2 材料与方法23-26
• 2.2.1 试验地概况23
• 2.2.2 试验设计23-24
• 2.2.3 取样及样品分析24-26
• 2.2.4 数据分析26
• 2.3 试验结果26-34
• 2.3.1 牧草供应量26-28
• 2.3.2 家畜采食组分28-31
• 2.3.3 家畜采食组分与植被可利用性的关系31-33
• 2.3.4 植被择食指数的变化33-34
• 2.4 讨论34-37
• 2.5 结论37-38
• 第三章 不同放牧方式对草地土壤碳输入的影响38-59
• 3.1 前言38-39
• 3.2 材料与方法39-42
• 3.2.1 试验地概况39
• 3.2.2 试验设计39-41
• 3.2.3 取样及样品分析41-42
• 3.2.4 数据分析42
• 3.3 试验结果42-55
• 3.3.1 放牧强度及植被利用率42-44
• 3.3.2 放牧对植被地上及地下部分的影响44-48
• 3.3.3 放牧对土壤碳氮含量及微生物组分的影响48-55
• 3.4 讨论55-57
• 3.5 结论57-59
• 第四章 不同放牧方式对植被地上及地下凋落物降解的影响59-76
• 4.1 前言59-60
• 4.2 材料与方法60-62
• 4.2.1 试验地概况60
• 4.2.2 试验设计60-61
• 4.2.3 取样及样品分析61-62
• 4.2.4 数据分析62
• 4.3 试验结果62-73
• 4.3.1 不同放牧方式植被状况及土壤理化性质62-64
• 4.3.2 降解过程中凋落物量的损失及碳氮含量的变化64-67
• 4.3.3 凋落物中土壤的渗入67-72
• 4.3.4 影响凋落物降解的因素72-73
• 4.4 讨论73-75
• 4.5 结论75-76
• 第五章 结论和展望76-78
• 5.1 主要结论76
• 5.2 本研究的创新点76-77
• 5.3 研究展望77-78
• 参考文献78-91
• 致谢91-93
• 个人简历93-94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 钟华平,樊江文,于贵瑞,韩彬;草地生态系统碳蓄积的研究进展[J];草业科学;2005年01期

2 仁青吉;崔现亮;赵彬彬;;放牧对高寒草甸植物群落结构及生产力的影响[J];草业学报;2008年06期

3 王德利,吕新龙,罗卫东;不同放牧密度对草原植被特征的影响分析[J];草业学报;1996年03期

4 董云社;齐玉春;;“草地生态系统碳循环过程”研究进展[J];地理研究;2006年01期

5 袁道先;全球岩溶生态系统对比:科学目标和执行计划[J];地球科学进展;2001年04期

6 高永恒;陈槐;罗鹏;吴宁;王根绪;;放牧强度对川西北高寒草甸植物生物量及其分配的影响[J];生态与农村环境学报;2008年03期

7 李勤奋,韩国栋,敖特根,彭少麟;划区轮牧制度在草地资源可持续利用中的作用研究[J];农业工程学报;2003年03期

8 朱桂林,卫智军,杨静,杨尚明;放牧制度对短花针茅群落植物种群地上生物量的影响[J];中国草地;2002年03期

9 樊江文,钟华平,梁飚,石培礼,于贵瑞;草地生态系统碳储量及其影响因素[J];中国草地;2003年06期

10 王仁忠，李建东;羊草草地放牧退化演替中种群消长模型的研究[J];植物生态学报;1995年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王忠武;载畜率对短花针茅荒漠草原生态系统稳定性的影响[D];内蒙古农业大学;2009年

  本文关键词：不同放牧方式对羊草草原生态系统碳固持的影响机制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：458378