圍欄封育作為有效的退化草地恢復(fù)措施,在我國(guó)草地管理中已得到廣泛應(yīng)用。自國(guó)家啟動(dòng)三江源生態(tài)工程以來，青海三江源地區(qū)已有2.92×104hm~2草原成功實(shí)現(xiàn)退牧還草，得到休養(yǎng)生息。深入分析圍欄封育對(duì)高寒草甸植物、土壤及物質(zhì)循環(huán)影響等問題，對(duì)該區(qū)域草地可持續(xù)利用和保護(hù)及退化草地恢復(fù)、重建具有十分重要意義。 論文以三江源地區(qū)高山嵩草草甸為研究對(duì)象，結(jié)合國(guó)家宏觀調(diào)控措施，采用野外調(diào)查法測(cè)定圍欄封育和放牧草地植物、群落變化，分析植物/土壤碳、氮儲(chǔ)量和分配，通過密閉氣室法測(cè)定土壤呼吸動(dòng)態(tài)，并估算三江源區(qū)碳平衡的狀況，取得了以下主要結(jié)果： （1）長(zhǎng)期放牧條件下高山嵩草草甸優(yōu)良牧草個(gè)體矮小化特征明顯，植物功能群生物量和種子繁殖重下降明顯，毒雜草則不明顯。繁殖體重和單株繁殖枝數(shù)量變異程度和可塑性小。 （2）長(zhǎng)期圍欄封育增加了系統(tǒng)內(nèi)群落生態(tài)優(yōu)勢(shì)度，而物種豐富度、均勻度和多樣性下降，改變了植被群落結(jié)構(gòu)，且呈現(xiàn)簡(jiǎn)單化趨勢(shì)。 （3）圍欄封育主要功能群總碳濃度和碳氮比高于放牧草地；高山嵩草草甸土壤有機(jī)碳、氮儲(chǔ)量最大，植物地上部分最小，植物根系居中。0~30cm深度土體單位面積有機(jī)碳儲(chǔ)量由高到低依次為：圍欄封育5a＞圍欄封育10a＞自由放牧；圍欄封育是高山嵩草草甸固碳減排的有效措施之一。氮儲(chǔ)量出現(xiàn)相似變化，放牧促使土壤的氮儲(chǔ)量的損失。 （4）整個(gè)生長(zhǎng)季，圍欄與放牧植物群落生物量出現(xiàn)了“低-高-低”的變化趨勢(shì)，基本呈現(xiàn)“S”形變化，且圍欄封育自我恢復(fù)效應(yīng)保持了較高的地上生物量，呈現(xiàn)“圍欄封育5a＞圍欄封育10a＞自由放牧”的趨勢(shì)，同時(shí)也保持了較高的地上凋落物量和分解速率，出現(xiàn)返青期和枯黃期大，生長(zhǎng)初期小的雙峰趨勢(shì)；封育10a、封育5a、自由放牧高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)干物質(zhì)凈初級(jí)生產(chǎn)力分別為259.81g·m~2·a~(-1)，292.84g·m~2·a~(-1)，216.77g·m~2·a~(-1)。植物群落根系的貢獻(xiàn)率最大，分解進(jìn)入土壤的凋落物貢獻(xiàn)率最小。 （5）生長(zhǎng)期內(nèi)，圍欄封育和自由放牧高山嵩草草甸土壤呼吸日變化和季節(jié)變化總體趨勢(shì)表現(xiàn)為圍欄封育草地高于自由放牧草地。土壤呼吸日變化動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)單峰曲線，高峰期出現(xiàn)在午后，主要受溫度的影響；土壤呼吸速率、土壤含水量與溫度（大氣溫度或土壤溫度）的復(fù)合模型能夠更好解釋土壤呼吸速率變化；土壤呼吸Q10的變化范圍為1.28~2.34，返青期和牧草生長(zhǎng)后期對(duì)溫度敏感，在生長(zhǎng)旺期敏感程度下降，放牧增加了土壤呼吸對(duì)于土壤溫度的敏感性。 （6）圍欄封育5a，圍欄封育10a和自由放牧高山嵩草草甸凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力分別為82.67gC·m~2·a~(-1),84.91gC·m~2·a~(-1),80.86gC·m~2·a~(-1)，地下部分根系固碳量在整個(gè)碳輸入組分中占的份額最大。三江源區(qū)圍欄封育和中度放牧強(qiáng)度高山嵩草草甸均表現(xiàn)為碳匯，其固碳能力圍欄封育大于自由放牧，圍封年限大于5a對(duì)于固碳能力不明顯。
【學(xué)位單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：S812
【部分圖文】：

甘 肅農(nóng) 業(yè)大 學(xué) 博 士學(xué) 位論 文綜上 ， 草 場(chǎng)退 化 、 水土 流 失 、土 地 荒 漠化 、 生 物多 樣 性 減少 、 冰 川退 縮 、 湖泊萎 縮 、 濕地 退 化 等 是當(dāng) 前 源 區(qū) 面臨 的 主 要生 態(tài) 環(huán) 境 問題 （ 李 軼冰 等 ， 2 00 6 ） 1. 2. 2 碳循 環(huán) 和碳 平 衡 碳是 構(gòu) 成 有機(jī) 化 合 物的 基 礎(chǔ) 元素 ， 地 球上 碳 元 素 的分 布 非 常廣 泛 ， 所 有 的 有 機(jī)物 都含 有 碳元 素 。 在 生 物 和 非 生物 庫 中 循環(huán) 流 動(dòng) ，構(gòu) 成 了 地 球上 的 “ 碳 循環(huán) ”。 在 大 氣 圈 （ At m os ph e r e ） 、 水 圈 （ Hy d ro s ph e r e ） 、 巖 石 圈 (G e o s ph e re ) 、 生 物 圈(B i os ph e re ) 4 個(gè)“ 貯存 庫 ”中 循環(huán) 流動(dòng) （ 耿元 波 等， 2 00 4） 。 自 然 界 碳循 環(huán) 的 基 本 過 程 是 大 氣中 的 C O2被 陸地 和海 洋 中的 植 物吸 收 , 然 后通 過生 物 或地 質(zhì) 過程 以 及人 類活 動(dòng) ，又 以 C O2的形 式 返 回大 氣 中 。

甘 肅農(nóng) 業(yè)大 學(xué) 博 士學(xué) 位論 文第 二 章 研 究 區(qū) 域 概 況區(qū) 設(shè)于 農(nóng) 業(yè) 部“ 玉 樹 高寒 草 原 資源 與 生 態(tài) 環(huán)境 重 點(diǎn) 野外 ″ ， E9 7 °1 8 ′ 00 ″ ） ， 海 拔 高 度 為 42 5 0m 。 具 體 位 置 為 青 海， 該 縣 位 于青 藏 高 原的 中 東 部， 青 海 省 的西 南 部 ，玉 樹 藏 處 N3 3 ° 5 3′ 3 0″ ～N 3 4 ° 47 ′ 1 0″ ，E 9 6 ° 02 ′ 36 ″ ～ E9 7 °2 1 ′ 24 ″ �？h ， 北 部 、西 部 和 曲麻 萊 縣 接壤 ，東 南 與四 川 省 石渠 縣 相望 。 境 內(nèi) 東 西寬 1 60 .2 5 km ，南 北 長(zhǎng)2 0 9. 2 5k m ，總 面積

圖 8 -2 放 牧 與 圍欄 高寒 草甸 碳 平 衡估 算( g C· m2· a-1 )Fi g . 8 -2 Es ti m a te s o f c a rb o n b a la n c e in fe n c in g a n d gr a z in g Ko b r e s ia p y g m a e a m e a d o w(g C· m2· a-1 )8. 3 討論 本研 究 中 ，圍 欄 封 育 5a 、 圍 欄 封育 1 0 a和 自 由 放 牧高 寒 草 地凈 生 態(tài) 系 統(tǒng)生 產(chǎn) 力 分 別為 82 . 67 g C· m 2·a -1 ,8 4. 9 1g C ·m 2·a -1 ,8 0. 8 6g C ·m 2·a -1 。 同張 憲洲 等 青藏 高 原班 戈 高 寒 草 原 生 態(tài) 系 統(tǒng) 凈 生 態(tài) 系 統(tǒng) 生 產(chǎn) 力 （ 71 .1 2 g C ·m 2·a -1 ） 結(jié) 果 基 本 接 近 ， 但 與 徐海 紅 等 短 花 針 茅 荒 漠 草 原 圍 欄 禁 牧 （ 39 0 .7 2 g C ·m 2·a -1 ） 和 自 由 放 牧 （ 41 6 .8 0 g C ·m 2·a -1 ）， 李 凌浩 等典 型 羊草 草 原（ 4 00 . 7g C ·m 2·a -1 ）相 比 ，高 寒 草甸 土 壤碳 平 衡顯 然 低 。但 分 析 研究 者 的 方 法發(fā) 現(xiàn) ， 他 們 在 計(jì) 算碳 輸 入 中 將地 下 根 系 最大 生 物 量作 為 初 級(jí)生 產(chǎn) 力 進(jìn) 行換 算 ， 而 本研 究 在 凈初 級(jí) 生 態(tài) 系統(tǒng) 生 產(chǎn) 力處 理 中 將生 長(zhǎng) 季 最 大 生 物 量 與 返 青 期 前 即 非 生 長(zhǎng) 季 最 小 生 物 量 的 差 值 對(duì) 地 下 根 系 凈 初 級(jí) 生 產(chǎn) 力
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866261