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  • 模拟增温对青藏高原高寒草甸土壤C、N、P化学计量特征的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-07-15 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 高寒草甸生态系统对气候变化响应极为敏感,其中土壤C、N、P化学计量特征能更深刻地反映生态系统变化的过程。本文在青藏高原北麓河地区采用红外线辐射器对高寒草甸进行了8 a的模拟增温试验,于每年9月初采集试验区土壤样品,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,从短期增温(3 a)和长期增温(8 a)两个时间尺度分析其化学计量特征,以探究模拟增温对高寒草甸土壤养分的影响。结果表明:(1)增温显著提高了0 cm和5 cm的土层温度(P<0.05),增温效果随土层深度增加而减弱,空气温度变化仅在短期增温下达到显著水平(P<0.05)。(2)从总土层来看,短期增温下C、N、P含量分别减小1.53%、0.25%、2.59%,C:P和N:P分别增大2.10%和3.18%(P>0.05);长期增温下C、N含量分别增加1.89%、2.68%,P含量减小2.81%,C:P和N:P分别增大6.02%和6.12%(P>0.05)。因此,长期增温下C、N、P化学计量特征的变化幅度大于短期增温。(3)从各土层的C、N、P含量来看,短期增温下0~20 cm土层各元素含量呈减小趋势,20~30 cm土层各元素含量均呈增加趋势,表明短期增温下C、N、P有向下层转移的趋势;长期增温下0~30 cm各土层C、N含量总体呈增加趋势,P含量呈减小趋势,但20~30 cm土层各元素增幅较短期增温减小,表明长期增温下C、N、P向下层转移的趋势有所减弱。(4)从各土层的化学计量比来看,短期增温下0~20 cm土层C:P和N:P整体呈减小趋势,20~30 cm土层呈增加趋势,长期增温下各土层C:P和N:P均呈增加趋势。由此可见,随增温时间的延长,总土层C、N、P及其化学计量比变化幅度增大,但在不同土层变化趋势不一致,C、N、P总体呈现出向下层转移的趋势。

  • 短期增温下青藏高原多年冻土区植物生长季土壤水分的动态变化

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以青藏高原腹地典型高寒草甸植被类型为研究对象,采用红外灯加热的方法模拟全球增温,并利用水分探头,于2012年植物生长季(5—9月)获取0~100 cm不同土层深度土壤水分含量数据,并分析其对增温的响应。结果表明:① 短期增温对高寒草甸土壤水分含量有提高作用,但增幅并不显著(P>0.05),平均提高2.85%。② 土壤水分含量随土层深度的增加呈现先减少后增加的趋势,在10~20 cm土层深度处降为最低值13.8%,在60~100 cm土层深度附近达到了20.57%的最高值;对照组5个月10~20 cm土层深度的土壤水分含量显著低于其他土层,而增温组0~20 cm土层深度的土壤含水量显著低于其他土层深度,表明增温对表层(0~10 cm)的土壤含水量影响较大,对深层土壤含水量的影响则较小,而且短期增温不会对土壤水分的垂直分布趋势产生影响。③ 土壤水分含量随时间的变化,在5—8月呈上升趋势,表明在青藏高原北麓河地区植物生长季,8月是其土壤水分含量最充足的月份,到了9月土壤中含水量开始降低,但5个土层深度降幅均不明显;增温组土壤水分含量随时间的变化趋势与对照组基本一致。