不同利用程度高寒干旱草地碳储量的变化特征分析

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1、万方数据第20卷第4期V01．20，No．4草业学报ACTAPRATACUI，TURAESlNICA11一182011年8月不同利用程度高寒干旱草地碳储量的变化特征分析张凡1，祁彪2，温飞1，张德罡2，吴红3，张力4。(1．甘肃省环境科学研究院，甘肃兰州730050l2．甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州73007013．江苏畜牧兽医职业技术学院，江苏泰州22530014．中国农业科学院兰州畜牧兽药研究所，甘肃兰州730030)摘要：本研究对处于青海湖北部不同退化梯度草地的土壤碳储量以及植被的根系生物碳储量变化进行

2、了研究。调查草地样本包括7个样地和4个土层．样地依次分别为严重退化草场、重度退化草场、中度退化草场、轻度退化草场、正常草场、封育3年草场和人工草场，土层分别为O～lO，10～20，20～30与30～40cm4个土层。结果表明．在不同退化梯度上，土壤碳储量随着退化程度的减轻依次增大，总体上各样地之间的变化趋势为．在5—7月为轻度退化草地>无退化草地>中度退化草地>重度退化草地>人工草地草地>封育草地>严重退化草地；在8—10月为无退化草地>轻度退化草地>中度退化草地>重度退化草地>封育草地>人工草地>严重退化草地

3、．严重退化草地土壤碳储量最低。其次为封育草地；封育草地和人工草地的碳储量显著的低于轻度退化和’无退化草地(P<0．05)，但在封育草地和人工草地之间无显著差异(P>0．05)。在不同的土层，土壤碳储量从上至下依次降低．且各层之间表现出显著差异(P<0．05)。在不同的月份．各土层深度的土壤碳储量．总体上均表现为5—6月份降低。6—10月份呈递增的变化趋势，而且不同退化草地都表现出了较为一致的变化趋势。关键词：高寒干旱草地；土壤；碳储量；青海三角城种羊场中图分类号：S812．29文献标识码：A文章编号：1004—

4、5759(2011)04—0011一08草地生态系统是陆地生态系统中最重要、分布最广的生态系统类型之一，在全球碳循环和气候调节中起重要作用[1’2]。青藏高原广泛分布的高寒草甸、高寒草原与高寒沼泽草甸草地等均属自然生态类型，并占据青藏高原的绝大部分面积，这类草地在欧亚大陆具有相当的区域代表性[3]。同时青藏高原草地发育的高山草甸土、亚高山草甸土以及高山草原草甸土等高山土壤富含有机质，土壤碳密度明显高于其他地域土壤¨矗]。近年来，许多研究表明[4’5]，青藏高原气温不断升高，由于冻土热力敏感性大。因此高原冻土具有

5、很大的碳、氮等温室气体的排放潜力。正是由于青藏高原这种特殊的地理和生态单元及其对全球变化的重要作用，研究青藏高原草地生态系统的碳素储量及其分布特征对于评价青藏高原草地生态系统，乃至整个陆地生态系统的碳循环对全球碳循环以及全球气候变化的响应和反馈作用具有重要的科学价值。草地利用变化是影响陆地生态系统碳循环的主要人为因素之一，其对全球生物地球化学循环的影响日益受到人们的重视[6]。国内外许多学者对不同草地利用方式下土壤碳特征进行了研究。如美国CarbonPerformanceRating计划的研究结果表明耕地变成多

6、年生人工草地后增加土壤有机碳储量Ⅲ；Mensah等Ⅲ报道，退耕还草增加表层土壤的有机碳储量，开垦为农田将导致土壤有机碳储量减少；Andeoon和Coleman[93报道。人类活动如草地开垦、过度放牧、火烧等对草地碳循环过程有明显的影响。草地开垦可导致土壤中有机碳的大量损失，会损失掉土壤中碳素总量的30％"-50％；Risse等¨们报道，过度放牧可促进草地土壤的呼吸作用，从而加速碳素由土壤向大气中的释放；李明峰等[11]对内蒙古锡林河流域典型温带草原的研究表明．开垦和自由放牧减少了土壤碳、氮含量，而围栏轮牧增加了

7、土壤碳、氮含量；孔玉华等¨2]以内蒙古科尔沁围封草地与放牧地为研究对象，分析了0"--'30cm土层有机碳储量及其在5—11月的变化规律。围封草地土壤有机碳含量随着土层的加深呈递减的变化，围封草地在5—8月为土壤碳源过程，8—9月为土壤碳汇过程，9—11月为土壤碳源过程；放牧地土壤碳库较稳定，无收稿日期t2010-12-31·改回日期t2011一03一08基金项目t科技部社会公益研究专项资金项目(2001DIBl0061)资助。作者简介I张凡(1955一)．男．河北定县人．高级工程师。E—maillzf6151

8、6@sina．corn*通讯作者。E—maillzhangli2118@sohu．C01万方数据ACTAPRATACULTURAESINTCA(2011)V01．20，No．4明显的碳汇／源的变化过程，合理的放牧利用有助于土壤碳的积累，减少碳释放；杨成德等口31对青藏高原东祁连山不同草地土壤理化性质和土壤碳、氮、磷密度进行了研究，结果表明，土壤碳、氮和磷密度受植物群落和根系分布特征影响