| 题名 | 氮添加对青藏高原东缘窄叶鲜卑花灌丛碳储量的影响 |
| 作者 | 王东 |
| 答辩日期 | 2017-06 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 导师 | 刘庆 |
| 关键词 | 氮沉降 碳储量 土壤碳收支 细根生产 凋落物分解 高寒灌丛 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 高寒灌丛是陆地生态系统的重要组分部分，但由于高寒灌丛生态系统的特点以及研究历史等原因，与森林和草地相比，目前还十分缺乏高寒灌丛生态系统碳循环过程的研究。氮是高寒灌丛生态系统初级生产力的重要限制因子，全球大气氮沉降的迅速增加，将会直接或间接影响高寒灌丛生态系统的结构和功能，进而改变高寒灌丛生态系统碳蓄积和碳循环过程。因此，基于高寒灌丛生态系统为对象，开展灌丛生态系统碳分配和土壤碳平衡对氮添加响应的研究，进而评估全球大气氮沉降背景下高寒灌丛生态系统碳汇功能的潜在变化，更加深刻地认识高寒灌丛生态系统碳循环过程具有重要意义。针对上述问题，本试验利用在四川省松潘县卡卡沟建立的高寒灌丛氮添加实验样地，研究了高寒窄叶鲜卑花灌丛生态系统碳分配、土壤呼吸、凋落物和细根生产与分解对不同氮添加水平 (0，20，50，100 kg N ha-1 year-1) 的短期影响 (4年)。主要研究结果如下：(1) 窄叶鲜卑花灌丛灌木、草本、凋落物、土壤 (0-100 cm) 碳库和总碳库分别为：3.99、0.17、0.09、31.68和36 kg C m-2。窄叶鲜卑花灌木和草本碳库主要分配在根部，其根部碳库分别占了灌木和草本碳库的54% 和58%。在窄叶鲜卑花灌丛碳库中，土壤占有最大比例，约占总碳库的88%。(2) 窄叶鲜卑花灌丛凋落物和细根 (0-30 cm) 年碳输入量及土壤呼吸年碳输出量分别为73、360和438 C m-2 year-1。因此，窄叶鲜卑花灌丛土壤为“碳平衡系统”，即凋落物和细根的土壤年碳输入量 (433 g Cm-2 year-1) 约等于土壤呼吸年碳输出量 (438 C m-2 year-1)。此外，细根年碳输入量是凋落物年碳输入量的4.9倍，是土壤呼吸年碳输出量的82%，因而细根在调控窄叶鲜卑花灌丛土壤碳平衡方面起着关键作用。(3) 窄叶鲜卑花细根难分解组分的比例是凋落物难分解组分比例的6.7倍，分别为0.47和0.07。该研究结果表明，除较高的细根生产外，较低的细根分解速率也是窄叶鲜卑花灌丛土壤碳密度较高的重要原因。(4) 随着氮添加浓度的增加，窄叶鲜卑花灌丛地上碳库无显著变化，但地下根系碳库和土壤碳库显著增加，从而引起生态系统碳库显著增加。这一研究结果表明，短期氮添加通过增加窄叶鲜卑花灌丛生态系统的地下碳库促进了生态系统碳的积累。(5) 随着氮添加浓度的增加，细根年碳输入量 (360 g C m-2 year-1) 显著增加了22-64%，但凋落物年碳输入量和土壤呼吸年碳输出量无显著变化，从而使土壤从 “碳平衡” 变为“碳汇” (42-208 g C m-2 year-1)。短期氮添加主要通过增加细根碳输入而不是通过增加凋落物碳输入或降低土壤呼吸碳输出使土壤碳库增加。(6) 随着氮添加浓度的增加，窄叶鲜卑花细根难分解组分的比例无显著变化，但窄叶鲜卑花凋落物难分解组分的比例显著增加了1.9-2.04倍。氮添加处理下，较低的凋落物分解速率对于土壤碳的积累有一定的促进作用。我们的结果表明，短期氮添加主要通过促进细根生长增加细根的碳输入，从而促进窄叶鲜卑花灌丛土壤碳库和整个生态系统碳储量的积累。因此，全球大气氮沉降的增加可能通过增加高寒灌丛地下细根的碳输入使高寒灌丛成为大气CO2的汇。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生态研究 |
| 产权排序 | 1 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.75.237.14/handle/351003/28752]  |
| 专题 | 成都生物研究所_生态研究 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王东. 氮添加对青藏高原东缘窄叶鲜卑花灌丛碳储量的影响[D]. 中国科学院大学. 2017. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论