【摘要】：草地生態(tài)系統(tǒng)碳(C)、氮(N)、硅(Si)生物地球化學(xué)特征對草地的功能與演化具有重要影響。本論文以內(nèi)蒙古不同草地生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,通過分析草甸草原、典型草原、荒漠草原植物和土壤中C-N-Si含量、儲量、化學(xué)計量比及其與環(huán)境因子的相關(guān)性,闡明了中國北方草地生態(tài)系統(tǒng)C、N、Si生物地球化學(xué)特征及其對環(huán)境因子的響應(yīng)機制,為草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用提供科學(xué)參考。主要研究結(jié)果為:(1)典型草原植物C(41.55±0.53%)、Si(0.84±0.03%)含量均低于其他兩類草原�；哪菰参颪含量(2.53±0.51%)最高。草甸草原植物穩(wěn)定碳同位素比值(δ~(13)C)(-27.85±0.18‰)顯著低于其他兩類草原,但其穩(wěn)定氮同位素比值(δ~(15)N)(5.29±0.07‰)卻最高。這些研究結(jié)果表明不同草原類型植物C、N、Si生物地球化學(xué)特征存在顯著差異,溫度、降水是造成這些差異的主要因素。(2)草甸草原(30.95±8.55)和典型草原(21.31±10.79)植物C:N顯著高于荒漠草原(17.11±4.08);典型草原(4.96±1.92)植物C:Si顯著低于其他兩類草原,草甸草原植物N:Si比值(0.07±0.03)顯著低于其他兩類草原。所有的結(jié)果表明荒漠草原植物對N的利用效率最高,草甸草原植物對有效硅(Si_(avail))吸收能力最強。(3)土壤有機碳(SOC)、N含量在草甸草原表層土壤最高,在典型草原深層土壤最高。有機碳、N在土壤不同粒徑中的分布為:粘粒粉粒粗砂細砂。土壤非結(jié)晶態(tài)硅分布為:無定型硅鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅土壤Si_(avail)可氧化態(tài)硅。荒漠草原土壤δ~(13)C值、δ~(15)N值最高。這些研究結(jié)果表明土壤C、N、Si生物地球化學(xué)特征在不同草原類型間存在顯著差異,氣候因子和土壤質(zhì)地是造成這些差異的主要原因。(4)草甸草原(14.61±5.24)和典型草原(13.21±1.37)土壤C:N顯著高于荒漠草原(8.13±0.35),說明荒漠草原土壤N的礦化能力較強。草甸草原(46.01±34.11)土壤C:Si_(avail)顯著高于其他兩類草原,說明草甸草原土壤Si_(avail)主要來自無定型硅的分解轉(zhuǎn)化。草甸草原(2.70±1.39)和典型草原(2.34±0.55)土壤N:Si_(avail)顯著高于荒漠草原(1.32±0.11),說明隨著土壤濕度的增加,土壤N的相對積累量大于Si_(avail)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S812;X142
【圖文】：

圖 2-1 研究區(qū)域樣點和草原的分布圖Fig. 2-1 Distribution of grasslands and sampling sites of the study area表 2-1 三種草原類型樣點的基本信息Table 2-1 The basic information of sample sites in three grassland types類型 緯度 經(jīng)度海拔（m）年降水（mm）年均溫（°C）優(yōu)勢植物種草原48°41.340′ 122°00.684′ 620 388.5 -1.79 早熟禾 (Poa sphondylodes)49°07.491′ 120°52.927′ 711 388.5 -1.79 狗娃花 (Heteropappus hispidus)49°17.301′ 120°38.025′ 650 388.5 -1.79 冰草 (Agropyron cristatum)49°28.880′ 117°53.405′ 545 283.0 -0.20 芨芨草 (Achnatherum splendens)草原49°02.381′ 119°43.385′ 629 352.0 -4.80 羊草 (Leymus chinensis)47°24.865′ 119°31.431′ 876 274.2 0.72 披針葉苔草 (Carex lanceolata Boot46°16.053′ 120°56.291′ 534 433.4 5.58 糙隱子草 (Cleistogenes squarrosa45°23.734′ 119°26.416′ 936 433.4 3.81 糙隱子草 (Cleistogenes squarrosa44°17.309′ 116°37.414′ 1100 433.4 2.04 冰草 (Agropyron cristatum)43°41.940′ 112°28.914′ 915 180.7 3.55 矮韭 (Allium anisopodium)43°46.800′ 113°11.937′ 1022 180.7 3.55 蒺藜 (Tribulus terrestris)

圖 2-2 不同草原類型植物碳含量及其穩(wěn)定同位素 2-2 Plant carbon content and stable carbon isotopes in different grassland注：小寫字母為同一元素在不同草原類型間比較（下同）ns labeled with different lowercase letters are different between grasslandeach element (The same below)同草原類型植物中 N 含量及其穩(wěn)定同位素組成特征草原 典型草原和荒漠草原植物 N 含量分別為 1.33% 1.9 荒漠草原植物 N 含量顯著高于草甸草原（p < 0.05） 草原 典型草原 荒漠草原植物15N 平均值為 5.29‰ 2.14‰ 在三種草原類型間的分布為草甸草原>典型草原>荒漠草原（

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 閆鐘清;齊玉春;董云社;彭琴;孫良杰;賈軍強;曹叢叢;郭樹芳;賀云龍;;草地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)關(guān)鍵過程對全球變化及人類活動的響應(yīng)與機制[J];草業(yè)學(xué)報;2014年06期

2 羅由林;李啟權(quán);王昌全;張維;張浩;李林鮮;陳俊偉;馬煜;;川中丘陵縣域土壤碳氮比空間變異特征及其影響因素[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2015年01期

3 李學(xué)斌;樊瑞霞;劉學(xué)東;;中國草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及碳過程研究進展[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報;2014年11期

4 田政;吳秀芹;謝芮;黃宇;;內(nèi)蒙古主要草地類型土壤有機碳密度對比[J];中國水土保持科學(xué);2014年04期

5 王建林;鐘志明;王忠紅;陳寶雄;余成群;胡興祥;沈振西;大次卓嘎;張憲洲;;青藏高原高寒草原生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮比的分布特征[J];生態(tài)學(xué)報;2014年22期

6 尹浩冰;馬紅媛;梁正偉;;(15)~N穩(wěn)定同位素標(biāo)記技術(shù)在草地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)中的研究進展[J];土壤與作物;2014年01期

7 劉賢趙;張勇;宿慶;田艷林;王慶;全斌;;陸生植物氮同位素組成與氣候環(huán)境變化研究進展[J];地球科學(xué)進展;2014年02期

8 閆瑞瑞;辛?xí)云?王旭;閆玉春;鄧鈺;楊桂霞;;不同放牧梯度下呼倫貝爾草甸草原土壤碳氮變化及固碳效應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)報;2014年06期

9 蔡彥彬;宋照亮;姜培坤;;巖性對毛竹林土壤硅形態(tài)的影響[J];浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報;2013年06期

10 李文靜;王振;韓清芳;任曾輝;閆明科;張鵬;賈志寬;楊寶平;;黃土高原人工苜蓿草地固碳效應(yīng)評估[J];生態(tài)學(xué)報;2013年23期

本文編號：2730161