【摘要】：以內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原、科爾沁草原、錫林郭勒草原等為研究區(qū)域,借助群落分層取樣方法,科學(xué)估測內(nèi)蒙古典型草原的生物量碳分配情況,主要結(jié)論如下:1)我國內(nèi)蒙古典型草原的平均生物量碳密度為400.56 g C/m~2,其中羊草-雜類草(585.18 g C/m~2)、冷蒿-其他小禾草(505.68 g C/m~2)以及克氏針茅群落(501.45 g C/m~2)具有較高的地下生物量碳密度。2)內(nèi)蒙古典型草原擁有32.26×106hm~2的面積,貢獻(xiàn)了112.76 Tg的生物量碳,其中地上生物量碳20.42 Tg,地下生物量碳92.34 Tg。3)根冠比(R∶S)分布上,內(nèi)蒙古典型草原的平均根冠比數(shù)值為4.52,要大于一般草地類型。4)地下生物量碳(BGB)沿土壤深度的分布情況,糙隱子草、克氏針茅、羊草-雜類草、羊草-叢生禾草、大針茅、冰草等草本群落均屬于"指數(shù)型",即BGB沿深度分布符合指數(shù)函數(shù),主要分布在0~10 cm土壤層;冷蒿-糙隱子草、冷蒿-其他小禾草、差巴嘎蒿群落等灌叢群落的BGB分布曲線為"拋物線形",其地下生物量碳主要分布于20~40 cm土壤層,不符合指數(shù)函數(shù)但符合二次函數(shù)。
【圖文】：

onnaturalgrasslandsinnorthernChina．Keywords:carbondensity;biomass;root∶shoot;exponentialfunction一直以來，生物量碳分配是生態(tài)環(huán)境保護(hù)、植被恢復(fù)和固碳潛力研究的核心問題［1-2］，在草地碳循環(huán)、草原生態(tài)保護(hù)和土壤潛力研究中得到廣泛的應(yīng)用［3-4］。受過度放牧、氣候變化等影響，我國草地特別是牧草生產(chǎn)面臨重大挑戰(zhàn)，影響著草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而在影響牧草生物量碳分配的諸多因素中，環(huán)境異質(zhì)性是影響植物生物量碳分配的重要因子［5-6］，其通過影響群落結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而影響整個(gè)碳庫儲(chǔ)量的變化(圖1)。圖1環(huán)境異質(zhì)性與生物量碳分配Fig．1Therelationshipbetweenenvironmentalheterogeneityandbiomassdistribution草地生態(tài)系統(tǒng)占世界陸地總面積的1/5左右，不僅為人類提供食物、衣服材料、潔凈空氣等服務(wù)，同時(shí)具有涵養(yǎng)水源、保持水土、固碳釋氧等功能，對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展、生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)平衡有著重要作用［7］。然而，受限于草地生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部異質(zhì)性，以往研究多數(shù)考慮了草地相對(duì)于其他景觀(如森林、農(nóng)田等)的功能差異，，往往忽視草原的內(nèi)部群落組成以及群落生物多樣性間的巨大差別，忽視這樣的差別無疑會(huì)影響評(píng)估的最終效果［8］。草地生物量碳的80%以上集中在地下，地上生物量碳則是土壤有機(jī)碳的最主要輸入源，在草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中起著關(guān)鍵性作用。然而，受限于采樣方法和監(jiān)測技術(shù)，人們對(duì)地下生物量碳的認(rèn)識(shí)比較有限。目前主要通過兩種方法來估算地下生物量碳:一是模型方法，即通過引入一定的環(huán)境變量(如氣候、土壤養(yǎng)分、水分等)來估算地下生物量碳。該方法雖然加入模型要素，但對(duì)于草地、灌叢等空間異質(zhì)性較大的景觀來說，環(huán)境因素的變動(dòng)性太大，借助環(huán)境因素來解釋地下生物量碳的可行性較低;二?

1．1群落類型選擇借助ArcGIS群落資料，宏觀把握草地群落類型的比例，選擇10個(gè)草原群落(圖2)，這些群落類型面積占內(nèi)蒙古典型草原面積的90%以上，可以很好地代表整個(gè)草原特征。取樣時(shí)間為2011年7－8月，自沈陽出發(fā)，經(jīng)左翼中旗到扎魯特旗，后至呼倫貝爾草原后橫穿錫林郭勒盟，再經(jīng)克什克騰旗返回通遼，完成典型草原的取樣工作。圖2溫帶典型草原取樣群落分布Fig．2Thedistributionofsamplingcommunitiesintemperatetypicalsteppe1．2樣地布設(shè)樣地布設(shè)上，每個(gè)群落選擇5個(gè)500m×500m典型區(qū)域作為取樣樣地(各樣地的距離間隔原則上為2km以上，但根據(jù)群落自身的分布特點(diǎn)，若某些群落分布比較集中的話，至少應(yīng)有500m的間隔)，同時(shí)，每個(gè)樣地中再隨機(jī)設(shè)置2個(gè)1m×1m的樣方，間隔100m以上。因此，每個(gè)群落將設(shè)置有5(樣地)×2(樣方)=10個(gè)樣方，溫帶典型草原共設(shè)置樣方數(shù)為:10(群落)×5(樣地)×2(樣方)=100個(gè)。1．3樣方取樣1．3．1地上植被采集將樣方內(nèi)植物地面以上的所有綠色部分用鐮刀齊地面割下，稱取總重后選取部分植物裝入自封袋，該部分稱取重量后用記號(hào)筆做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室65℃烘干后稱量干重。地上活體生物量(plant)的樣本總數(shù)為10(群落)×5(樣地)×2(樣方)=100個(gè)。1．3．2地表凋落物采集用釘耙收集樣方內(nèi)地表凋落物和立枯，小心去掉凋落物上附著的細(xì)土粒，按樣方稱重后分別裝入自封袋內(nèi)并編上樣方號(hào)，帶回實(shí)驗(yàn)室65℃烘干后稱量干重。凋落物生物量(litter)的樣本總數(shù)為10(群落)×5(樣地)×2(樣方)=100個(gè)。1．3．3地下根系采集在取過地上生物量的樣方內(nèi)，將土壤表層的殘留物和雜質(zhì)清理干凈，用直徑5cm土鉆取3鉆土，3鉆合并在一起，分0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm和80～100cm計(jì)6層依次取樣。取好的樣品，此時(shí)是土樣和根系的混合體
【作者單位】： 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所;北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣西師范學(xué)院;南京大學(xué)生物系;中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所;
【基金】：廣西地表過程與智能模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(2015GXESPKF01) 中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(20160404) 江蘇省青年基金(BK20140116)資助
【分類號(hào)】：S812

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2553158