不同放牧方式對羊草草原生態(tài)系統(tǒng)碳固持的影響機制
本文關鍵詞:不同放牧方式對羊草草原生態(tài)系統(tǒng)碳固持的影響機制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:草地大約占陸地面積的40%,而放牧是目前最為廣泛的草地利用方式之一,全球超過四分之一的土壤碳(C)固持受到放牧的影響。盡管放牧家畜通過采食植被將其轉化為C02及其它溫室氣體如甲烷等,但是合理的放牧可以減少凈得生態(tài)系統(tǒng)C釋放促進土壤C的固持。放牧可以通過地上植被的移除直接影響草地產(chǎn)量從而影響土壤C的輸入;另外,家畜也可以通過其選擇性采食間接影響草地植被組分進而影響土壤C的輸入。然而,放牧家畜在不同放牧方式下如何通過其采食影響草地植被產(chǎn)量和組分而影響土壤C的輸入研究較少。 本研究通過設置不同的季節(jié)性放牧方式探討了以下三方面內(nèi)容:(1)天然草原家畜選擇性采食的地上影響機制研究;(2)不同的放牧利用方式對草地土壤C輸入的影響;(3)放牧利用方式對植被地上及地下凋落物降解的影響。主要結果如下: (1)家畜的選擇性采食存在明顯的季節(jié)性動態(tài)并受放牧壓的影響。家畜采食組分與草地中對應植被干物質(zhì)供應比例呈線性正相關;家畜的采食組分受到草地植被可利用性的影響,植被垂直可利用性和水平可利用性均與家畜采食組分呈顯著正相關關系,但相對于植被的垂直可利用性其水平可利用性對于家畜的采食組分具有更重要的影響。不同的放牧處理下,不同植被面臨的放牧壓也存在季節(jié)性動態(tài),而水平可利用性較大的植被可能面臨更高的放牧壓。 (2)不同放牧方式顯著影響植被地上及地下植被產(chǎn)量進而影響土壤C的輸入。持續(xù)適牧處理(MMM)具有最大的地下根系產(chǎn)量及周轉速率積累了最多的土壤有機C。盡管休牧處理(RHM和RMH)具有較高的根系現(xiàn)存量、優(yōu)勢草種比例及較好的N固持能力,但是其累積有機C量低于MMM。持續(xù)重牧處理(HHH)顯著抑制地上及地下植被產(chǎn)量,導致大量土壤N損失及不利的土壤微生物環(huán)境,使得土壤C輸入減少。在后生長季緩解放牧壓(HHM)并未起到有效C固持效果。 (3)放牧方式導致環(huán)境條件的改變顯著影響地上凋落物的降解速率,但對地下凋落物并無顯著影響。植被地上凋落物相對于地下凋落物來說降解速率更快。植被蓋度和土壤含水量是控制地上凋落物降解的主要因素;然而土壤微生物量是控制地下根系凋落物降解的主要因素。放牧導致的環(huán)境改變對植被地上凋落物降解的影響相對于地下根系凋落物而言更大。 綜上所述,天然草地植被的可利用性對自由放牧家畜的選擇性采食產(chǎn)生重要影響。不同的放牧利用方式下,由于家畜采食的差異導致植被產(chǎn)量和組分的差異進而影響到土壤有機C的輸入,合理的放牧方式有利于草地土壤有機C的固持。植被地上凋落物的降解速率均受放牧方式的影響,而地下根系凋落物的降解受放牧方式的影響較小。
【關鍵詞】:放牧方式 選擇性采食 植被產(chǎn)量 土壤有機碳 凋落物降解
【學位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S812
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 縮寫詞表7-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 研究的目的及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 放牧對草地植被的影響11-14
- 1.2.2 放牧對草地土壤碳固持的影響14-17
- 1.2.3 放牧對草地植被凋落物降解的影響17-19
- 1.3 研究內(nèi)容與研究方法19-22
- 1.3.1 研究內(nèi)容19-20
- 1.3.2 研究方法20-21
- 1.3.3 論文研究的技術路線圖21-22
- 第二章 天然草地植被可利用性對家畜選擇性采食的影響22-38
- 2.1 前言22-23
- 2.2 材料與方法23-26
- 2.2.1 試驗地概況23
- 2.2.2 試驗設計23-24
- 2.2.3 取樣及樣品分析24-26
- 2.2.4 數(shù)據(jù)分析26
- 2.3 試驗結果26-34
- 2.3.1 牧草供應量26-28
- 2.3.2 家畜采食組分28-31
- 2.3.3 家畜采食組分與植被可利用性的關系31-33
- 2.3.4 植被擇食指數(shù)的變化33-34
- 2.4 討論34-37
- 2.5 結論37-38
- 第三章 不同放牧方式對草地土壤碳輸入的影響38-59
- 3.1 前言38-39
- 3.2 材料與方法39-42
- 3.2.1 試驗地概況39
- 3.2.2 試驗設計39-41
- 3.2.3 取樣及樣品分析41-42
- 3.2.4 數(shù)據(jù)分析42
- 3.3 試驗結果42-55
- 3.3.1 放牧強度及植被利用率42-44
- 3.3.2 放牧對植被地上及地下部分的影響44-48
- 3.3.3 放牧對土壤碳氮含量及微生物組分的影響48-55
- 3.4 討論55-57
- 3.5 結論57-59
- 第四章 不同放牧方式對植被地上及地下凋落物降解的影響59-76
- 4.1 前言59-60
- 4.2 材料與方法60-62
- 4.2.1 試驗地概況60
- 4.2.2 試驗設計60-61
- 4.2.3 取樣及樣品分析61-62
- 4.2.4 數(shù)據(jù)分析62
- 4.3 試驗結果62-73
- 4.3.1 不同放牧方式植被狀況及土壤理化性質(zhì)62-64
- 4.3.2 降解過程中凋落物量的損失及碳氮含量的變化64-67
- 4.3.3 凋落物中土壤的滲入67-72
- 4.3.4 影響凋落物降解的因素72-73
- 4.4 討論73-75
- 4.5 結論75-76
- 第五章 結論和展望76-78
- 5.1 主要結論76
- 5.2 本研究的創(chuàng)新點76-77
- 5.3 研究展望77-78
- 參考文獻78-91
- 致謝91-93
- 個人簡歷93-94
【參考文獻】
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本文編號:458378
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