呼伦贝尔原生态系统碳氮循环与优化管理

内容简介

目录

第pan style="font-family: 宋体;">章绪论

1.pan style="font-family: 宋体;">研究背景与研究意义

1.2生物多样与生态系能

1.3外源氮添加对陆地生态系统碳氮循环的影响

1.4放牧和利用方式对原生态系统的影响

第2章研究区域概况与研究方法

2.pan style="font-family: 宋体;">研究区域概况

2.2氮素添加实验

2.3养分添加实验

2.4不同利用方式实验

2.5测定方法

第3章 氮添加对贝加尔针茅和羊光合特征的影响

3.pan style="font-family: 宋体;">样品采集与处理

3.2氮添加背景下贝加尔针茅光合特征

3.3氮添加背景下羊光合特征

第4章氮添加对原温室气体通量的影响

4.pan style="font-family: 宋体;">样品采集与处理

4.2氮添加对原温室气体CO2通量的影响

4.3氮添加对CHa吸收通量的影响

4.4氮添加对N2O排放通量的影响

4.5氮添加对温室气体累计排放/吸收量的影响

4.6 氮添加对原增温潜势和温室气体排放强度的影响

4.7讨论与结论

第5章 氮添加对原土壤碳氮转化特征的影响

5.pan style="font-family: 宋体;">氮添加对土壤活有机碳和碳库管理指数的影响

5.2氮添加对土壤碳氮转化特征的影响

第6章 氮添加对原主要植物和土壤化学计量特征的影响……79

6.pan style="font-family: 宋体;">氮添加对原6种植物和土壤化学计量特征的影响

6.2氮添加对土壤团聚体碳、氮和磷生态化学计量特征的影响

第7章 氮添加对原土壤微生物群落结构和多样的影响……99

7.pan style="font-family: 宋体;">氮添加对土壤理化因子和微生物量碳氮的影响

7.2氮添加对土壤酶活的影响

7.3氮添加对土壤微生物群落的影响

7.4 氮添加对土壤团聚体微生物群落的影响

7.5氮添加对土壤细菌群落结构及多样的影响

7.6氮添加对土壤真菌群落结构及多样的影响

7.7氮添加对土壤氮转能微生物丰度的影响

第8章养分添加对贝加尔针茅原6种植物叶片状的影响 …155

8.pan style="font-family: 宋体;">样品采集与处理

8.2养分添加对植物比叶面积和叶绿素含量的影响

8.3养分添加对植物叶片养分含量的影响

8.4植物叶状之间的关系

8.5植物叶状与土壤特的关系

8.6讨论与结论

第9章 不同利用方式对原土壤有机碳库的影响

9.pan style="font-family: 宋体;">样品采集与处理

9.2不同利用方式下土壤理化因子变化

9.3不同利用方式下土壤活有机碳含量变化

9.4不同利用方式对土壤活有机碳组分比例的影响

9.5土壤活有机碳与土壤理化质的关系

9.6讨论与结论

第pan style="font-family: 宋体;">章不同利用方式对原主要植物和土壤化学计量特征的影响

10.pan style="font-family: 宋体;">样品采集与处理

10.2不同利用方式对原4种主要植物叶能状的影响

10.3不同利用方式对原4种植物和土壤的生态化学计量特征的影响…pan>

第pan style="font-family: 宋体;">章呼伦贝尔地基况变化与管理建议…

11.pan style="font-family: 宋体;">呼伦贝尔地基况变化

11.2地退化的主要原因

11.3地生态系统恢复对策与建议

第pan style="font-family: 宋体;">章 主要结论与展望…

12.pan style="font-family: 宋体;">主要结论

12.2研究展望

参考文献…

摘要与插图

1.pan style="font-family: 宋体;">研究背景与研究意义

陆地生态系统是人类赖以生存和持续发展的生命支持系统，是受人类活动影响强烈的区域。天然地植被是地球陆地表面大的绿色植被层面积占地球陆地表面积的4pan style="font-family: 宋体;">。地生态系统不仅具有维持生物多样、维护全球CO22003），同时也是约占世人口17%的9.38亿人口的家园。地作为陆地植被中重要的植被类型之一，在区域气候变化及全球碳氮循环中扮演着重要的角色（周华坤等，2000），对其相关的研究也得到了较快的发展。然而，随着人口的不断增长以及人类经济活动范围的扩大和资源利用强度的加深，地退化日益严重、物种多样不断降低，地生态系统受到严重胁迫，人类面临的生态风险在不断加剧（Tilman,2000）。加强地生态系统研究是人类社会实现可持续发展的重大研究课题之一。物种多样对生态系能作用的研究是当今生态学研究的核心领域之一。生态系统生产力是能的重要表现形式，而植物群落的生产力，即生态系统的初级生产力，是生态系统生产力的基础。因此研究植物群落物种多样与初级生产力的关系，对于揭示植物多样对生态系能的作用具有重要的意义。

氮沉降作为全球变化的重要的现象之一，其所带来的一系列生态问题日益严重，影响陆地生态系统的结构能，成年来国内外生态学家关注的热点问题之一(Janssens et al.,2010;Maskell et al.,2010)。 在全球范围内， 高氮沉降的增加呈现全球化的趋势（Throop,2005;Galloway et al.,2004）。在工业发达的欧洲和北美，高氮沉降对原生态系统健康造成的影响已严重威胁到原生物多样和生态系能（Maston et al.,2002）。我国已成为继北美和欧洲之后的第三大氮沉降集中区域（Mo et al.，2008），自196pan>年到2008年氮沉降比例增加了59%（Lu et al.,2014）。据预测到2050年，全球氮沉积将达到195Tg N/a（Galloway et al.，2004）。大量而持续的氮沉降对地生态系统的组成能必将造成深远的影响。地面积约4×108hm2，占全国国土面积的41.7%，是我国现有耕地面积的3.3倍（张新时等，2016），原生态系统在全球碳氮循环和气候变化响应中发挥重要作用。氮沉降增加使原植物多样降低（Stevens etal.,2004）,改变土壤细菌/真菌比值（Liu et al.,2013;Leff et al.,2015),改变土壤微生物群落结构组成能特征（Leff et al.,2015）,土壤微生物群落结构及多样发生改变（刘红梅等，2017）而引起原生态系统结构组成能改变。目前，对原生态系统碳-氮耦合过程及其调控机制认识不足是制约评估地增汇/减排效果，预测分析全球变化对原生态系统服能影响的瓶颈问题（于贵瑞等，2013）。在氮沉降增加的背景下，原生态系统中生物因子、非生物环境因子以及交互作用是怎样影响原生态系能的，这些变化对原碳氮循环产生怎样的影响尚缺乏明确的认识，研究和预测氮沉降对天然地生态系统的影响，并通过原生态系统的科学管理，充分利用目前及未来氮素输入的可能变化成为当前亟待解决的重要科学问题。对于制定科学的地生态系统管理对策，实现天然地的可持续发展具有重要的理论和实践意义。

呼伦贝尔原是世界大原之一，具有温带原的典型特征。在呼伦贝尔区域尺度上，研究主要地群落的植物多样与生态系统初级生产力的关系、气候变化和地不同利用方式对地生态系统碳氮循环的影响，探讨植物多样对地生态系能的作用，评估和预测地生态系统对全球变化的响应，为地资源的合理利用与保护管理以及退化地生态系统的恢复与重建提供理论依据，并可为生物多样与生态系统生产力关系的研究奠定基础。

1.2生物多样与生态系能

生物多样和生态系统是人类赖以展的基础，是社会稳定和可持续发展的根本保障（Titensor et al.,20pan style="font-family: 宋体;">；潘玉雪等，2018）。生物多样与生态系能的关系是当前生态学研究的热点和难点，全球生物多样丧失削弱生态系能和对人类有益的生态系统服务的可持续已达成共识（Thomsen etal.,2017;Butchart et al.,2010)年来有关生物多样和生态系能的关系研究括净初级生产力、养分循环和分解的研究表明随着生物多样丧失的加快生态系统属也加速下降并终影响生态系统服务的发挥。生态系统是生物和非生物群落相互作用的综合体（Curie et al.，2015）。这些相互作用括所有生物多样组成部分，决定了生态系统服务的数量和质量。生态系能是生态系统为人类提供生态服务的过程和基础，没有生态系能，生态系统不可能为人类提供各种服务。生态系统服务的每一种形式都必须有生态系能作为支撑（黄桂林等，2012；Brockerhoff et al.,2017）。生物多样是生态系能的主要驱动力已被得到广泛认可（Hooper et al.，2005）。生物多样和生态系能之……