青藏高原北麓河地区冬春季节多年冻土土壤CO动态和释放研究

摘要

高寒干草原、高寒草甸和高寒草原是青藏高原草地生态系统的基本类型。从2005年1月至2005年6月，以北麓河地区高寒干草原、高寒草甸和高寒草原代表，进行了三种生态类型土壤有机碳特征测试，监测了每种草地生态系统土壤剖面CO2浓度变化以及主要环境因子(水分和温度)的变化过程和特征。结果表明： 1.青藏高原多年冻土区的土壤有机碳贮量和质量在小范围内存在强烈的垂直和水平空间变异。由于微地形变化所造成的土壤水分条件和土壤母质差异不但导致了土壤类型和植被类型的差异，进而导致了不同生态类型土壤有机碳库的储量和循环过程的差异。土壤水分条件对土壤的生物学性质产生了重要影响。 2.虽然在该地区土壤微生物的活动主要集中在表层土壤，但微生物和供给微生物活动所需的能量物质和碳源却广泛存在于活动层和多年冻土层中。在全球气温升高和该地区冻土温度升高的背景条件下，低温对微生物活动的限制将减弱，该地区庞大的有机碳库对气候环境的影响将不容忽视。 3.土壤剖面上土壤气体CO2浓度呈现比较规律的上低下高分布特征。在季节变化方面，土壤中CO2浓度在冻土活动层年变化过程的春季升温过程(3月中旬)呈现一个峰值，经过短暂的降低后于3月底到4月中下旬CO2浓度开始升高。4.土壤剖面CO2浓度与土壤有机碳贮量和土壤温度呈明显的相关关系；在100cm以上深度与土壤水分呈明显的相关关系。在整个观测期间3种观测土壤剖面土壤气体CO2浓度变化范围高于我国塿土CO2浓度变化范围，也远高于青藏高原五道梁地区高寒草原土壤气体CO2浓度变化范围；石灰简育寒冻雏形土和石灰寒冻砂质新成土CO2浓度变化范围低于国外报道的草地和农田CO2浓度变化范围；石灰草毡寒冻雏形土CO2浓度变化范围明显高于国外报道的草地和农田CO2浓度变化范围。 5.冻土活动层冻结期对土壤CO2的闭蓄作用比较明显，由于微地形导致土壤水分条件的差异，夏季融化过程各观测点土壤CO2浓度开始升高时间存在差异，石灰寒冻砂质新成土和石灰简育寒冻雏形土CO2浓度于3月底开始升高，石灰草毡寒冻雏形土CO2浓度于4月中旬开始升高。 6.高寒干草原、高寒草甸和高寒干草原与大气的CO2交换表现出明显的排放的特点，1-5月份平均排放通量分别为93.4mgm-2h-1、164.3mgm-2h-1和129.1mgm-2h-1；排放通量变化范围分别为-23.7-273.7mgm-2h-1、12.2-692.1mgm-2h-1和22.2-382.5mgm-2h-1。 7.土壤CO2排放通量有明显的日变化特征，均为单峰型。 8.高寒干草原CO2排放通量与深层土壤空气CO2浓度有显著的正相关关系，高寒草甸和高寒干草原CO2排放通量与深层土壤空气CO2浓度有显著的负相关关系，此原因尚需进一步研究探讨。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章国内外研究进展

第三章研究内容与研究方法

第四章土壤有机碳特征研究

第五章冻土活动层中CO2浓度变化

第六章冻土区土壤CO2排放通量研究

参考文献

个人简历及发表文章目录

致谢