青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
草地土壤有机碳在气候变化中的作用研究
草地土壤有机碳在气候变化中的作用研究近年来，全球气候变化对我们的地球造成了越来越大的影响。
气候变化引起的极端天气事件和温度上升已经成为世界各国关注的焦点。
在这个背景下，我们越来越意识到草地土壤有机碳在气候变化中的重要作用。
草地土壤是地球上最大的有机碳储存库之一，理解和研究草地土壤有机碳的动态变化对有效应对气候变化至关重要。
一、草地土壤有机碳的来源和组成草地土壤有机碳来自于植物和动物的遗体残体，以及微生物和其他生物的代谢产物。
这些有机物在土壤中进行分解和降解过程后，衍生出有机碳。
草地土壤有机碳主要由容易降解的活性有机碳和难降解的稳定有机碳组成。
活性有机碳包括根系碳和很小的植物残体，容易受到气候变化的影响而释放到大气中。
而稳定有机碳则是长期存在于土壤中的有机物质，对气候变化的响应较为缓慢。
二、草地土壤有机碳的吸存和排放草地土壤有机碳的吸存和排放是由多个因素共同影响的。
气候变化对草地土壤有机碳的影响，一方面是通过气温和降水变化直接影响草地植物的生长和分解速率，从而影响土壤有机碳的积累和释放。
另一方面，气候变化还会引起草地植被的演替和物种组成的改变，进而影响土壤有机碳的作用。
不仅气候变化对草地土壤有机碳的循环起到了重要作用，人类活动也是不可忽视的因素。
众所周知，过度的放牧和过度的施肥会破坏草地生态系统平衡，导致土壤有机碳的大量损失。
因此，正确的管理和利用草地资源对维持土壤有机碳的平衡具有非常重要的意义。
三、草地土壤有机碳的意义和价值草地土壤有机碳对于气候变化的适应和缓解具有重要意义。
首先，草地土壤有机碳可以促进土壤的肥沃性和固结性，提高土壤的持水能力和保肥性，提供更好的生态环境和生态服务功能。
其次，草地土壤有机碳的保持和增加可以降低温室气体的排放和碳封存，发挥着重要的减缓全球气候变化的作用。
值得一提的是，草地土壤有机碳的研究还未得到足够的重视和深入的了解。
在未来的研究中，我们需要进一步探索草地土壤有机碳的来源、组成和动态变化规律，以及其与气候变化的关系。
青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素
青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原是世界上最大的高原，位于中国西部，海拔平均超过4000米。
作为一个高寒草地生态系统的代表，青藏高原的土壤有机碳在全球碳循环中起着重要的作用。
了解青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，对于保护和管理这一生态系统具有重要的意义。
首先，青藏高原高寒草地土壤有机碳的主要来源是植物残体。
在高寒生态系统中，气候寒冷且湿度较低，植物生长受到限制，但仍有一定数量的植物生长和死亡。
这些植物残体逐渐腐败分解，释放有机碳进入土壤。
此外，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源还包括土壤动物的排泄物和死亡体。
土壤动物是高寒草地生态系统的重要组成部分，它们以植物残体为食物，通过排泄物和死亡体进入土壤的方式将有机碳输入到土壤中。
有机碳的来源还包括一部分来自大气沉降的有机物质，尤其是在降雨期间，降雨中的溶解有机碳经过径流进入土壤。
青藏高原高寒草地土壤有机碳的周转主要通过微生物的活动完成。
微生物是土壤生态系统中最主要的生物组分，它们通过降解植物残体和其他有机物质的代谢过程，将有机碳分解为二氧化碳并释放到大气中。
此外，一部分土壤有机碳被微生物转化为生物团聚体，保护和储存在土壤中，形成长期的碳库。
除了有机碳的来源和周转过程外，驱动青藏高原高寒草地土壤有机碳的因素也非常重要。
雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的关键因素。
由于高寒地区降雨量较少，土壤中的有机碳相对较低。
同时，寒冷的气候和低温条件下微生物的活动相对较慢，导致土壤有机碳的降解速率较低。
此外，土壤性质如土壤有机质含量、土壤质地和通透性也会影响土壤有机碳的积累和稳定性。
综上所述，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源主要包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。
其周转过程主要通过微生物的降解和转化完成。
同时，雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的主要驱动因素。
对于了解土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，可以为保护和管理青藏高原高寒草地生态系统提供科学依据，促进生态环境的可持续发展综合上述分析，青藏高原高寒草地土壤有机碳是由多种来源形成的，包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。
青藏高原高寒草甸生态系统中的碳循环
青藏高原高寒草甸生态系统中的碳循环青藏高原是世界上最大的高原，面积约为250万平方公里，其中90%以上的区域海拔高度在4000米以上，被誉为世界屋脊。
青藏高原是全球生态系统中最重要的之一，其中高寒草甸生态系统是其中重要的一部分。
高寒草甸生态系统与全球碳循环密切相关，对于全球气候变化有着不可忽视的作用。
本文将对青藏高原高寒草甸生态系统的碳循环进行探讨。
一、高寒草甸生态系统的碳储存青藏高原高寒草甸生态系统的碳储存量巨大，据估计，其中的土壤碳储量为全球土壤碳库的10%以上。
高寒草甸生态系统的土壤碳储量不同于其他生态系统，主要为有机质的形式。
高寒草甸土壤中的有机质来自于草地上的植被残体和动物遗体，以及微生物的代谢产物等，其中60%以上来自于根系。
高寒草甸生态系统土壤碳储量的储存主要与植物的生长和分解有关。
在植物的生长过程中，通过光合作用吸收二氧化碳，生成有机物，将碳储存在植物体内。
同时，植物根系中的大量细根会释放有机物质，促进土壤微生物的代谢，形成土壤有机质储存。
当植物死亡或落叶时，这部分碳会被释放到土壤中，同时土壤中的微生物会分解这些有机物，释放出CO2和甲烷等温室气体。
这一过程的速率与青藏高原高寒草甸生态系统的温度、湿度和土壤pH等因素密切相关。
二、高寒草甸生态系统碳循环的动态变化高寒草甸生态系统的碳循环是一个复杂的生态系统过程，包括生物吸收、土壤反应、土壤有机质形成和分解等。
在青藏高原的草地中，草本植物贡献了大部分的生物吸收。
同时，降雨和气温等地理和气象因素对底物流动也有重要作用，进一步影响土壤碳循环。
碳循环过程中，土壤-植物固定的碳数量通常大于腐解碳的总量，因而这种生态系统通常被称作碳密集型美術馆。
自然条件复杂多变，常互为对比的景观格局通常呈现梯度状态，导致相邻区域植被的差异。
同时，较为显著的人类活动干扰在高寒草甸生态系统内也极为普遍，如过度放牧和开垦等，这些干扰会改变地表碳动态变化的速率和方向。
草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献研究
草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献研究草地生态系统在地球上占据着重要的地位，不仅对生态环境稳定具有举足轻重的影响，同时也在土壤有机碳储量中发挥着重要的作用。
本文将探讨草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献，并从不同方面论述草地生态系统对土地健康和碳循环的影响。
一、植被覆盖对土壤有机碳储量的影响草地生态系统中丰富的植被覆盖是其对土壤有机碳储量做出贡献的重要因素。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机碳。
草地生态系统中广泛存在的草本植物通过根系和地下生物量的积累，将一部分有机碳固定在土壤中。
研究表明，草地植被和土壤有机碳之间存在着显著的正相关关系，植被覆盖率的提高能够促进土壤有机碳的累积，并增加其储量。
二、土壤类型对草地生态系统贡献的影响土壤类型是影响草地生态系统对土壤有机碳储量贡献的另一个重要因素。
不同类型的土壤具有不同的有机质含量和碳密度。
比如，草甸土壤通常具有较高的有机质含量和碳密度，而贫瘠的沙质土壤则相对较低。
因此，在研究草地生态系统对土壤有机碳贡献时，需考虑土壤类型的影响，以便更准确地评估其贡献。
三、生物多样性对土壤有机碳储量的影响草地生态系统的生物多样性对于土壤有机碳储量的贡献也不可忽视。
生物多样性通常与土壤有机碳质量和土壤酶活性等指标密切相关。
草地生态系统中的丰富生物多样性有助于增加土壤碳素输入和减少碳损失，从而促进土壤有机碳储量的积累。
研究发现，生物多样性丰富的草地生态系统具有更高的土壤有机碳储量，这与物种的多样性和功能的增加有关。
四、草地管理对土壤有机碳储量的影响草地管理措施对草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献也具有显著影响。
适宜的放牧或刈割管理能够促进草地植物的生长和根系的发育，增加土壤有机质的输入。
合理的施肥措施也可以增加土壤有机碳的储量。
然而，不合理的管理措施可能导致草地退化和土壤有机碳损失。
因此，科学有效的草地管理对于维护土壤有机碳储量至关重要。
总结起来，草地生态系统在维护土壤有机碳储量方面具有重要贡献。
土壤碳库的研究方法
土壤碳库的研究方法目前国内土壤碳循环的研究主要是针对特定的地区、生态系统和生物群落以及对小区域农业土壤呼吸进行了CO。
倍增的实验，这些仅仅是陆地生态系统碳循环的部分环节。
近年来我国许多学者对中国陆地土壤有机碳库的估算和空间分布开展研究工作，一些学者还特别对我国特定区域和生态群落的SOC储量进行了探索。
如对我国热带、亚热带地区土壤碳储量开展的研究工作，得出了按不同植被类型土壤等分类方式下的有机碳储量，分析了SOC在不同粒级土壤中的分布与转化(Zhao et a1．，1997)；对我国主要森林生态系统的碳储量和碳平衡通量的研究，初步表明我国主要森林生态系统的碳储量为28．1lPg，其中土壤碳库21．02Pg(周玉荣等，2000)。
王绍强等(1999)利用1：400万土壤图，根据我国第一次土壤普查实测土体深度下的236个土壤剖面资料，统计出中国陆地生态系统土壤有机碳总量为100．18Pg。
之后，他(2000)又根据我国第二次土壤普查实测土体深度下的2473个典型剖面数据，估算出我国土壤有机碳库总量为92．4Pg。
解宪丽(2004)利用《中国土种志》(共六卷)和全国1：400万土壤图，估算得到中国水稻土O～lOOcm深度有机碳储量为2．9Pg，表层O～20cm为0．93Pg。
潘根兴利用《中国土种志》(共六卷)和全国第二次土壤普查时的全国水稻土统计面积，估算得到中国水稻土耕层加犁底层有机碳储量为1．3Pg，我国的土壤有机碳储量储量为50Pg(Pan et a1．，2003)。
李忠和金峰等人(2001，2000)根据我国第二次土壤普查数据，采用面积加权平均值的方法，对各土壤亚类的有机碳密度进行回归估算，统计出O～lOOcm土体的土壤有机碳贮量。
李忠(2001)利用土壤有机碳与土壤剖面深度的统计回归模型，估算出我国东北地区232×104km2土壤o～lOOcm剖面中有机碳储量为24．36Pg，占全球总储量的1．5％～1．7％；东南热带亚热带地区共94．3×104km2土壤中O～lOOcm的有机碳储量为9．35Pg，占全球热带地区总储量的1．8％～3．0％。
青藏高原草地生态系统土壤有机碳研究现状
究计划 （Ｇ Ｐ 中 ， 循环 是 全 球 变化 与陆 地 生态 ＩＢ ） 碳 系统 （ Ｃ Ｅ 等多个 核 心计 划 中 的重 要 研究 内容 。 ＧＴ） 由于陆地生态 系统 的多样性 和复杂性 ， 在全球尺度
上 ， 陆地 碳 循 环研 究 仍 然存 在 着 很 大 的 不确 定 对 性 ， 由此 出现 了大 气 中碳 收支 不平 衡 现象 ， 并 即所 谓 的“ 失汇 ” 象 。 目前 ， 管 在 不 同分 析 中对 碳 现 尽
在全球 气候 变 暖 的 背景 下 ， 了解 高 寒 草 甸 这 样 一个 世 界 上 独 一 无 二 的 生 态 系 统 与 全球 气 候 变化 的关 系 ， 析气 候 变 化 对 高寒 草甸 生 态 系 统 分 生物地 球 化学循 环 的影 响 ， 于 科 学评 价 青 藏 高 对 原 在 区域 乃 至 全 球 尺度 上 对 气 候 系统 产 生 的 影 响和 回馈 作 用 均 具 有 重 要 的 意 义 。 以全 球 变 暖 为主要 特 征 的全 球 气候 变 化 引 起 土 壤 有 机 碳 的 变化 ， 目前陆 地生 态 系统 碳循 环研 究领 域 一 个 是
ｃ ｒ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｓｕ ｙ ｓ ｓ ｍａ ｉａｌ ｈ ｕ ｅ ｆｌｎ ｏｌ ａ ｂ ｎ ｌ ｒｒ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｃ ａ ｇ ａｂ ｎ ｒｓａｃ ｅ ，ｔｄ ｙｔ ｅ ｔ ｌ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒｏ ｄ ｓ ｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ａ ｙ， ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｙ ａ ｃ ｈ ｎ ｅ ｃ ｙ ａ ｂ ｉ ｏ
动 态 变 化及 其 对 不 同 系统 行 为 的 响 应 ， 仅 是 研 究整 个 陆地 生 态 系统 碳 循 环 的 关键 ， 不 而且 也 对 定 量控 制 某 些
青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
固定风沙土面积: 31 34 104 hm2
表 2 西藏地区辖区草地土壤分类及面积 T able 2 Classification and area of soils of gr asslands in T ibet Autonomous Region
分布面积 / 104 hm2
所占比例 /%
平均深度 / cm
青藏高原是地球陆地生态系统的重要 组成部 分, 是世界上低纬度冻土集中分布区, 作为欧亚大 陆最高最大的地貌单元, 不仅对全球气候变化十分
敏感, 而且在亚洲气候乃至全球气候变化中扮演重 要角色[ 4] . 青藏高原广泛分布的高寒草甸、高寒草 原与高寒沼泽草甸草地等均属自然控制类型, 并占 据青藏高原的绝大部分面积, 这类地表在欧亚大陆 具有相当的区域代表性[ 5] , 同时, 青藏高原草地发 育的高山草甸土、亚高山草甸土以及高山草原草甸 土等高山土壤富含有机质, 土壤碳密度明显高于其 它地域土壤[ 6] . 近年来, 诸多研究表明[ 7] , 青藏高 原气温不断升高, 由于冻土热力敏感性大, 因此高 原冻土具有很大的碳、氮等温室效应气体的排放潜 力. 正是由于青藏高原这种特殊的地理和生态单元 及其对全球变化的重要作用, 研究青藏高原草地土 壤温室气体和碳、氮等元素循环特征对于评价青藏 高原生物地球化学循环对全球变化的响应和反馈作 用就具有重要科学和实际意义.
类型数; j 为根系呼吸所占的比例( % ) . 土地利用变化使土壤碳通量呈源或汇, 是一个
有争议的问题, 一般来讲, 森林砍伐将造成净碳排 放, 草地向耕地转变, 可以形成土壤碳排放, 也可 能导致土壤碳积累, 草地向牧地转变或草地退化, 则必然造成土壤碳排放[ 13, 14] . 有证据表明[ 13] , 土 壤活动层( 上层 1 m 左右) 可能有 50% 的碳在大约 50 a 的时间内损失掉, 其中大多数集中于前 25 a, 排放过程近似于指数型. 因此, 计算土地利用变化 造成的碳排放通量的时间尺度一般取 25 a, 采用下 式计算[ 15] :
青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征研究
青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征研究作者：曹志远易彩霞王永来源：《安徽农学通报》2016年第03期摘要：青藏高原草地土壤蕴含着巨大的有机碳库，在全球碳循环中起着重要的作用。
该文对青藏高原3种不同类型草地（高寒草甸、高寒草甸草原和温性荒漠）土壤总有机碳、活性有机碳（水溶性有机碳、易氧化有机碳）、腐殖质组分碳（胡敏酸碳、富里酸碳和腐殖质碳）、团聚体碳及团聚体稳定性进行了研究。
结果表明，土壤总有机碳、活性有机碳、腐殖质组分碳、团聚体碳及团聚体稳定性指标（包括平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm的团聚体所占含量及水稳定团聚体比例）的顺序均为温性荒漠关键词：草地类型；土壤有机碳；团聚体稳定性中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-14-04Soil Organic Carbon Characteristics of Different Alpine Grasslands in Qinghai-Tibet PlateauCao Zhiyuan et al.（College of Resource and Environmental Science，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China）Abstract：Alpine grassland soils on Qinghai-Tibet Plateau store a large number of organic carbon and play an important role in the global carbon cycle.We investigated soil organic carbon，active organic carbon（easily oxidizable organic carbon，water soluble organic carbon），humic fraction carbon（humic acid，fulvic acid and humus carbon），aggregate-associated carbon and aggregate stability on the Qinghai-Tibet Plateau in the three different levels grass（alpine meadow，alpine steppe and alpine temperate desert ），and explored their spatial patterns of SOC fraction，and aggregate stability. The results showed that soil organic carbon，active organic carbon，humic fraction carbon，aggregate-associated carbon and aggregate stability all increased in the order alpine temperate desertKey words：Grassland type；Soil organic carbon；Aggregate stability在陆地生态系统中，土壤有机碳库约占整个生态系统碳库的2/3，在全球碳循环中起着重要的作用[1]。
青藏高原隆升的意义及其对气候的影响
青藏高原隆升的意义及其对气候的影响青藏高原隆升的影响及其意义：青藏高原和喜马拉雅山一带原是一片大海，后来大陆板块碰撞抬升才形成了今天的样子，而且还将继续增高。
青藏高原的隆起与新生代以来全球环境的重大变化具有明显联系。
这些变化体现在亚洲季风环境的形成演化和亚洲内陆干旱化，比如，由此导致中国南方广大湿润地区和西北干旱区的出现，黄河中游地区出现大面积黄土堆积而形成黄土高原，奠定了我国乃至东亚地区现代环境的宏观格局。
如果没有青藏高原，该区降基本上都在西北气流控制下，盛行风没有明显的季节变化，属于副热带大陆气候，即干热类荒漠或沙漠气候；没有高原，也就没有了印度低压和蒙古高压，就不会形成现在的冬夏季风。
当高原开始隆起，青藏地区干热气候就开始发生较明显的变化，降水增多，气温降低；当高度达到1000-2000m时，雨量增到最大，当高度达2000-3000m，高原季风形成，但较弱，气温继续降低；当高度达到3000-4000m时，夏季青藏热低压、冬季青藏冷高压更明显，高原季风也接近现在的情况，东亚季风也更明显，高原气温更低，降水量明显减少，高原湖泊逐渐干涸，于是青藏高原的隆升，经历了一个较暖湿到凉干的过程。
值得详细说明的是，夏半年，西南季风控制着高原东南部、南部，形成暖湿气候，高原内部则形成雨影区，十分干旱，西南季风和西风环流交替控制着青藏高原。
水分入不敷出：高原北部、西北部刮到海洋的空气却又能带走部分水汽，使得高原内陆水分更加缺乏。
从北部蒸发上高原的水分，无法从高原北沿流回北部，反而顺着高原的南坡流入印度洋或向东流入太平洋。
塔里木盆地的低热与其南边紧邻的青藏高原的高寒恰成鲜明对照。
盆地中蒸发出来的水汽随着热胀冷缩的空气而单向地漂移到高原。
由于空气热胀冷缩以及盆地高温与高原低温，使得盆地相对于高原总是高压，造成常年的东北风将盆地的水汽吹往高原。
水汽遇到高原低温冰川而凝聚。
低海拔盆地中的水就这样被蒸发作用送到高原。
这些从盆地吹往高原的水汽凝聚在高原广阔的地域，而不是限于高原北坡，这使得凝聚在高原上的水难以循环回盆地。
青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应
青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应青藏高原是我国重要的生态屏障和水源地，具有丰富的高寒沼泽草甸生态系统。
然而，近年来气候变暖和人类活动的影响导致该地区生态环境发生了变化。
了解青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应，对于维护该地区生态平衡具有重要意义。
首先，我国青藏高原地处高寒地区，气候寒冷，年均气温低，土壤温度也较低。
青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性对温度的敏感性较高。
研究表明，增温对土壤酶活性有着显著影响。
在一定范围内，温度升高可促进土壤酶活性的增加，但超过一定温度后，酶活性可能减弱或丧失。
因此，了解土壤酶活性与温度的响应规律，可以为青藏高原沼泽草甸生态系统的管理和保护提供科学依据。
其次，青藏高原高寒沼泽草甸土壤中的有机碳是维持该生态系统稳定性的重要因素之一。
土壤有机碳含量是衡量土壤肥力和生态功能的重要指标之一。
施氮可促进青藏高原高寒沼泽草甸土壤有机碳的积累。
实验证明，适量的氮肥施用对土壤有机碳的增加有积极效应，但过量施氮可能导致有机碳的损失，甚至对生态系统造成不利影响。
因此，合理施氮和提高土壤有机碳含量是青藏高原高寒沼泽草甸生态系统管理的重要考虑因素。
最后，青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征受多种因素共同影响。
除了温度和氮素施用外，土壤酶活性和有机碳分布还受土壤pH值、水分状况、植物根系等因素的调控。
因此，在研究青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应时，需综合考虑多种因素的综合影响。
总之，了解青藏高原高寒沼泽草甸土壤酶活性与有机碳分布特征对增温与施氮的响应对于保护该地区生态环境具有重要意义。
进一步研究青藏高原高寒沼泽草甸生态系统的响应机制和调控措施，有助于优化生态系统管理，提高土壤肥力，促进生态系统的可持续发展综上所述，青藏高原高寒沼泽草甸生态系统的管理和保护需要考虑到响应规律、土壤有机碳含量和土壤酶活性与有机碳分布特征等因素。
青藏高原表土有机碳、全氮含量分布及其影响因素
生态环境学报 2018, 27(5): 866-872 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国家重大科学研究计划项目（2013CB956401）；国际（地区）合作与交流项目（4161101324）；国家自然科学基金项目（41172315）；天津市水资源与水环境重点实验室开放基金项目作者简介：张亚亚（1991年生），女，助理工程师，硕士研究生，主要从事地球生物化学研究。
E-mail: yyzhang0040@*通信作者。
E-mail: lijun5931@收稿日期：2017-10-17青藏高原表土有机碳、全氮含量分布及其影响因素张亚亚1, 2, 3, 4，郭颖2, 3，刘海红2, 3，刘胤序2, 3，刘小龙2，李军2*1. 深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司，广东 深圳 518071；2. 天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室，天津 300387；3. 天津师范大学地理与环境科学学院，天津 300387；4. 深港产学研基地（北京大学香港科技大学深圳研修院），广东 深圳 518071摘要：青藏高原土壤生态系统碳氮库容量巨大，其有机碳库、全氮库及碳氮排放，对大气中CO 2、CH 4、N 2O 等温室气体浓度影响较大，进而影响全球气候变化。
为揭示青藏高原地区不同植被类型、不同海拔的表土碳氮元素含量分布及其影响因素，于2013年7—8月在青藏高原公路沿线设置75个采样点，采集表土，并根据采样点植被覆盖情况将其划分为高寒草甸、高山草原、荒漠、灌丛、林地和盐碱地等6种类型。
对青藏高原6种类型表土有机碳、全氮含量进行了测定，采用最小显著差异法比较了不同植被类型表土有机碳、全氮含量及碳氮比值差异的显著性，并通过Pearson 相关和逐步回归分析方法对其影响因素进行了探讨。
结果表明：青藏高原不同植被类型表土有机碳和全氮含量具有一定差异，其中以高寒草甸表土有机碳、全氮质量分数最高，平均质量分数分别为42.82 g ∙kg -1、3.08 g ∙kg -1，荒漠最低，平均质量分数分别为1.38 g ∙kg -1、0.23 g ∙kg -1。
青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量的开题报告
青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量的开题报告一、选题背景青藏高原是世界上最大的高原，其高寒草地生态系统拥有丰富的生物多样性和重要的水源保护作用。
然而，随着全球气候变暖和人类活动的影响，青藏高原草地生态系统发生了许多变化，包括土地利用变化、植被覆盖度下降、温度和降水模式变化等，这些变化对生态系统的碳氮循环和储存产生了重要影响。
因此，研究青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量的变化，对于了解全球气候变化和生态系统健康具有重要意义。
二、研究内容本研究将通过对青藏高原高寒草地生态系统的调查和数据分析，探讨以下问题：1. 青藏高原高寒草地生态系统的碳氮储量及其空间分布特点；2. 不同土地利用方式对生态系统碳氮储量的影响；3. 植被覆盖度和土地利用变化对生态系统碳氮储量的影响；4. 温度和降水模式变化对生态系统碳氮储量的影响。
三、研究方法1. 采用系统抽样的方法进行样本调查和数据收集；2. 利用地理信息系统和遥感技术进行空间分析和制图；3. 利用样方调查数据分析不同土地利用方式对生态系统碳氮储量的影响；4. 利用时间序列数据分析植被覆盖度和土地利用变化、温度和降水模式变化对生态系统碳氮储量的影响。
四、研究意义1. 深入了解青藏高原高寒草地生态系统的碳氮储量变化情况，有助于为政策制定和生态环境保护提供科学依据；2. 拓宽高寒草地生态系统碳氮循环和储存的研究领域；3. 为全球气候变化研究和生态系统健康状况监测提供数据和参考。
五、研究进度安排本研究计划分为以下几个步骤进行：1. 调研文献，确定研究内容和方法（2022年1月-2月）；2. 采集生态系统样本数据（2022年3月-4月）；3. 利用数据分析生态系统碳氮储量的变化情况（2022年5月-6月）；4. 编写研究报告和文章（2022年7月-8月）；5. 研究成果的汇报和讲解（2022年9月）。
草地生态系统的土壤有机碳储量研究
草地生态系统的土壤有机碳储量研究草地是地球上重要的生态系统之一，其土壤有机碳储量对于全球碳平衡具有重要影响。
因此，研究草地生态系统中土壤有机碳的储量及其动态变化对于了解碳循环、气候变化等问题具有重要科学意义。
本文将对草地生态系统的土壤有机碳储量进行研究，探讨其影响因素及对环境的意义。
一、草地生态系统土壤有机碳储量的影响因素草地生态系统中土壤有机碳储量受多种因素的影响，主要包括植被类型、土壤类型、气候条件、土地利用方式、人类活动等。
1.植被类型：不同植被类型的草地对土壤有机碳的贡献程度有所不同。
一般而言，高覆盖度的植被能够提供更多的有机质输入，从而增加土壤有机碳储量。
2.土壤类型：不同土壤类型的土壤有机质含量存在差异，对土壤有机碳储量的影响也不同。
一般而言，深厚、富含有机质的土壤更容易富集有机碳。
3.气候条件：气候条件对草地生态系统土壤有机碳储量的影响主要体现在降水和温度方面。
适宜的降水和温度条件有利于植物生长和有机质分解，从而增加土壤有机碳储量。
4.土地利用方式：不同的土地利用方式对草地生态系统土壤有机碳储量有不同影响。
例如，农业活动中的耕作和施肥会导致土壤有机碳的丧失，而畜牧业的发展则有助于土壤有机碳的积累。
5.人类活动：人类活动对草地生态系统土壤有机碳储量的影响主要体现在土地开垦、过度放牧等方面。
大规模的土地开垦和过度放牧不仅破坏了植被，也导致了土壤有机碳的丧失。
二、草地生态系统土壤有机碳储量的重要性草地生态系统是全球土地面积较大的生态系统之一，其土壤有机碳储量的变化对全球碳平衡具有重要影响。
首先，草地生态系统的土壤有机碳储量可以影响大气中二氧化碳的浓度。
土壤有机碳的丢失将导致二氧化碳的释放到大气中，进而加剧全球气候变化。
其次，草地生态系统的土壤有机碳储量对土壤质量和健康具有重要影响。
有机碳是土壤中的重要组分，对土壤结构、水分保持能力以及养分循环等起到关键作用。
土壤中充足的有机碳含量有助于增强土壤的肥力和抗旱能力。
青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究
青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究青藏高原是世界上最大的高原，其高海拔、低氧、极端气候、特殊地形和极度脆弱的生态环境对于碳循环和气候适应具有显著的影响。
高寒草地生态系统是青藏高原最广泛的植被类型之一，其在青藏高原碳循环和气候变化适应中具有重要的作用。
本文将介绍青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究。
一、青藏高原高寒草地生态系统碳循环高寒草地是高原生态系统中最重要的植被类型之一，其占据着青藏高原大多数的面积。
其主要生产者是草本植物，其生长期集中在短暂而充满挑战的夏季。
草地生态系统的碳循环是复杂的，其涉及到生产者（草本植物）的光合作用、二氧化碳的吸收，以及有机物的库存和分配等过程。
高寒草地生态系统中，主要碳捕捉途径为光合作用。
在光合作用过程中，草本植物吸收来自日照和二氧化碳的能量，并将其转化为有机化合物。
而生态系统的净碳收支受到日照和温度的影响。
在晴天下，青藏高原的太阳辐射强烈，草地生态系统发生作用，净碳收益最高。
但是在阴天和夜晚，生产者的呼吸作用却会释放CO2，因此整个生态系统的净碳收益减少。
高寒草地生态系统中，净生产力（NPP）是评估其碳循环的重要指标。
NPP不仅与草本植物的光合作用效率有关，还与温度、降水与土壤养分等条件有关。
在青藏高原的高寒草地生态系统中，夏季的温度和降水量是极其不均匀的，夏季的NPP主要由土壤水分和温度等因素控制。
青藏高原高寒草地生态系统碳循环是复杂的，它受到多种生态因素的影响，如生产力、压力、适应性、土壤水分、土壤温度和微生物等，这些因素不能单独评估生态系统的碳循环。
二、青藏高原高寒草地生态系统碳循环研究方法对青藏高原高寒草地生态系统碳循环的研究需要使用多种方法。
下面简要介绍一些常用的方法。
1. 重碳同位素标记重碳同位素是功能物质和生态物质之间的重要联系者，在生物地球化学循环中担任者重要的角色，主要包括动植物、微生物和土壤等。
重碳同位素标记技术，可以追踪到生态系统的碳汇和碳源，以及生态系统中碳循环的来源和去向。
青藏高原高寒草甸土壤有机碳、氮对施肥的响应
地势平坦（ 坡度约 为≤５ 。， 面积 ２ ５ｍＸ４ ５ｍ） 的样区 ， 内设
式会 加剧 草地退化导致土壤肥力不 足 ， 引起 其局部生态系统
功能 和碳 、 氮 的变化 ， 进而影 响全球气候 的改变咧 。采用合理 施 肥措施 提高土壤碳 、 氮贮 量是缓解气候变 化的重要途径【 ｌ １ 。 此外 ， 氮是各种 陆地生 态系统 （ 森林 、 农 田、 荒漠 、 苔原 等 ） 初
原 东缘 高寒草 甸为对象， 研 究 了无机 氮肥 添加对 土壤有机碳 、 有机 氮的影响 。 结果表 明： （ １ ） 适度施肥能够提 高土壤 中有机碳 、 氮 的含 量。 同时 ， 施肥能够激发土壤有机碳 、 氮的分解速率 ， 使 土壤有机碳和有机 氮含量 下降， 激发效应随施肥量的增加而增强 ，
本 试验在 兰州大学 高寒草甸 与湿地 生态 系统野外 试验
土壤有机碳 的测定用湿烧 法的重铬酸钾 （ Ｋ ｃ ０ ７ ） 氧 化法 （ Ｇ Ｂ ９ ８ ３ ４ — ８ ８ ） ， 消煮条件为 ２ ０ ０ ￣ Ｃ， １ ０ ａｉ ｒ ｎ 。 土壤有机氮的测定 采用半 微量 凯 氏定 氮法 （ Ｇ Ｂ ７ １ ７ ３ — ８ ７ ） ， ｆ 肖 煮条 件为 先 １ ８ ０ ￣ Ｃ 温度下 ３ ０ｒ ａ ｉ ｎ ， 后 ３ ８ ０ ％温度下消煮 １ ５ ０ｍｉ ｎ 。消煮液在 自动
１ ． ４ 土样 测 定
甸生态系统的研究并不多见。本试验 以青藏高原高寒草甸为
研究对 象 ， 实施长期定 位施肥 试验 ， 旨在探 明高 寒草甸 土壤 有机碳 、 氮对施肥 的响应 ， 进 而为全球气候 变化 大背景 下对 高寒草甸土壤的恢复和科学管理提供参考 。
１ 材料与方法
１ ． １试 验 区概 况
草地土壤有机碳库研究
草地土壤有机碳库研究草地作为全球最重要的生态系统之一，对于碳循环和气候变化起着重要的作用。
其中，土壤有机碳的存储与释放对维持生态系统的稳定性以及全球碳平衡的调节具有重要意义。
本文将探讨草地土壤有机碳库的研究现状、影响因素以及未来的发展方向。
一、草地土壤有机碳库的概念和意义草地土壤有机碳库是指土壤中通过植物残体和根系等有机物质积累形成的碳储存体。
它不仅对土壤肥力、生物多样性和水文循环等生态系统功能具有重要影响，还能够在一定程度上减缓全球变暖的速度。
二、草地土壤有机碳库的研究现状目前，草地土壤有机碳库的研究主要集中在以下几个方面：1. 土壤有机碳储量的测定：通过野外采样和实验室分析等手段，测定草地土壤中有机碳的含量和储量。
这些研究结果为评估草地生态系统的碳循环提供了重要依据。
2. 碳输入和输出的过程分析：研究人员通过追踪土壤有机碳的来源和去向，揭示了草地土壤有机碳动态平衡的机制。
这些研究对于了解碳循环过程和土壤肥力的维持具有重要意义。
3. 影响因素的探讨：草地土壤有机碳库的积累受到土地利用、气候变化、植被类型和管理措施等多种因素的影响。
研究人员通过分析这些影响因素，为草地土壤有机碳库的管理和保护提供了理论依据和技术支持。
三、草地土壤有机碳库的影响因素草地土壤有机碳库的积累受到诸多因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 气候条件：气候因素是影响草地土壤有机碳积累的关键因素之一。
降水量、温度、辐射等气候元素直接或间接影响土壤有机碳的分解和积累速率。
2. 植被类型：不同类型的植被对草地土壤有机碳库的积累具有不同的贡献。
高生物量的植被类型和多年生草本植物能够更有效地固定土壤有机碳。
3. 土壤性质：土壤质地、酸碱度、氮磷含量等土壤性质对草地土壤有机碳库的积累具有重要影响。
不同土壤类型的有机碳固定和分解速率存在较大差异。
四、草地土壤有机碳库研究的展望未来，我们应该加强对草地土壤有机碳库的研究，以更好地理解其对生态系统功能和全球碳平衡的影响。
青藏高原高寒草地碳循环和全球碳平衡
Top Fossil Fuel Emitters (Absolute)
Top four emitters in 2012 covered 58% of global emissions China (27%), United States (14%), EU28 (10%), India (6%)
Besides CO2, N2O and CH4 are also important GHGs
IPCC’s 5th Assessment Report (AR5)
(辐射强迫)
青藏高原在碳循环研究中的重要性
塔克拉玛干沙漠
祁连山脉
Source: NASA 2005
▪ 面积: 250 万 km² ▪ 海拔高, 温度低, 分解慢 ▪ 冻土地带，贮存大量碳 ▪ 脆弱性和对全球变化的敏感性
Changes in MAT from 1971-2010
青藏高原高寒湿地
➢ 全球湿地面积大约为5.3*1012 m2，自然湿地年甲烷排放占全球年甲烷 排放的21% ( Bartlett, 1992 );
➢ 大约60%的甲烷来自北半球高纬度泥炭型湿地(50oN-70oN) ( Matthews and Fung,1987)，关注较多;
年排放
(PgC/yr)
植被呼吸
60±5.0
植被输入
123
土壤碳排放 (SOC分解)
60±??
560 Pg 植被碳库
1500 Pg 土壤有机碳库
化石燃料燃烧
8.3±0.5
5000 Pg 化石燃料碳库
总储量(PgC)
1 Pg = 1015 g
▪ 土壤碳排放是化石燃料燃烧排放的7-10倍 ▪ 土壤碳库的微小变化，将会对大气CO2产生重要影响
青藏高原高寒草地土壤有机碳组分对氮磷添加的响应
青藏高原高寒草地土壤有机碳组分对氮磷添加的响应青藏高原高寒草地土壤有机碳组分对氮磷添加的响应引言：青藏高原是世界上海拔最高的高原，其高寒草地是青藏高原的主要植被类型之一。
土壤有机碳是高寒草地生态系统中非常重要的组分之一，对于维持土壤生态功能和植物生长起着至关重要的作用。
在过去的几十年中，青藏高原的生态环境遭受了许多人为活动的干扰，其中包括氮磷添加。
因此，了解土壤有机碳组分对氮磷添加的响应，对于保护青藏高原高寒草地生态系统具有重要意义。
方法：本研究选择了青藏高原某高寒草地为研究对象，采用田间试验的方法进行实验。
首先，在地表划定了多个试验区，每个试验区设置了不同的氮磷添加水平，包括对照、低氮、高氮、低磷和高磷处理。
然后，通过采集土壤样品，分析土壤有机碳的含量和组分。
结果：实验结果发现，氮磷添加对青藏高原高寒草地土壤有机碳的含量和组分影响显著。
首先，在氮添加处理下，土壤有机碳含量显著增加。
这主要是因为氮的添加促进了土壤微生物的活动和生物量的增加，进而促进了土壤有机质的积累。
其次，在磷添加处理下，土壤有机碳含量也有所增加。
磷的添加不仅可以提高植物的养分吸收能力，同时还可以增加土壤中的有机质转化速率，从而导致土壤有机碳的积累增加。
此外，研究还发现，氮磷添加对土壤有机碳组分的影响较为复杂。
氮的添加会导致土壤蛋白质和多糖的含量增加，而磷的添加则会促使土壤中蛋白质和多糖的降解。
这表明了氮磷添加对土壤有机碳组分的调控具有一定的差异性。
讨论：本研究结果表明，氮磷添加对青藏高原高寒草地土壤有机碳的含量和组分有着显著的影响。
然而，需要注意的是，在实际的生态系统中，氮磷添加可能会与其他环境因素相互作用，从而对土壤有机碳的变化产生复杂的影响。
因此，在未来的研究中，需要进一步探究氮磷添加与其他环境因素的相互作用关系，以更好地理解青藏高原高寒草地土壤有机碳的动态变化规律。
结论：综上所述，青藏高原高寒草地土壤有机碳对氮磷添加表现出显著的响应。
青藏高原东部农田土壤质量与土壤碳库研究
xx年xx月xx日
contents
目录
• 研究背景与意义 • 研究内容与方法 • 研究结果与分析 • 研究结论与展望
01
研究背景与意义
研究背景
青藏高原东部是我国重要的农业区，但近年来由于气候变化 和人类活动的影响，该地区的土壤质量逐渐下降，对农业生 产造成严重影响。
土壤质量与气候因素相关
青藏高原东部农田土壤质量与气候因素密切相关，特别 是降雨量和蒸发量。
研究展望
深入探究土壤质量变化
进一步研究青藏高原东部农田土壤质量的变化趋势，探究不同 土地利用方式和气候变化对土壤质量的影响机制。
加强土壤碳库管理
加强青藏高原东部农田土壤碳库的管理，采取有效措施减少碳排 放，提高土壤碳汇能力。
土壤质量与土壤碳库是全球变化研究的重要领域，但对于青 藏高原东部农田土壤质量与土壤碳库的研究仍较为薄弱。因 此，开展此项研究具有重要的科学意义和实践价值。
研究意义
01
通过对青藏高原东部农田土壤质量与土壤碳库的研究，可以深入了解该地区土 壤质量的现状和变化趋势，为保护和改善农田土壤质量提供科学依据。
推广生态农业技术
推广生态农业技术，促进青藏高原东部农田土壤质量的保护和提 升，提高农业生产效益和生态环境质量。
THANKS
谢谢您的观看
土壤碳库与土壤质量的关系
探讨青藏高原东部农田土壤的碳库与土壤质量的 关系，包括有机碳与土壤质量的关系、活性有机 碳与土壤质量的关系等。
土壤碳库组成与分布
研究青藏高原东部农田土壤的碳库组成，包括化。
土壤碳库管理措施优化
针对青藏高原东部农田土壤的碳库管理，提出合 理的农业措施建议，包括种植制度、施肥方式、 土地利用方式等，以优化土壤碳库和土壤质量。
青藏高原生态系统土壤有机碳研究进展
土 壤(Soils), 2009, 41 (4): 512~519青藏高原生态系统土壤有机碳研究进展①李 娜1,2， 王根绪1*， 高永恒1， 籍长志3（1 中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 610041；2 中国科学院研究生院，北京 100049；3 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头 014010）摘要：作为“世界第三极”的青藏高原，高寒生态系统是青藏高原主要的生态系统之一。
它本身是一个复杂而又特殊的系统，因其独特的自然地理环境而形成的高寒土壤更有其独特的性质。
本文首先综述了青藏高原高寒生态系统的土壤有机碳储量、估算方法的研究进展及造成估算结果差异的原因，随后对高寒土壤有机碳排放的观测试验进行了综述，探讨了气候变化对高寒生态系统土壤有机碳源汇效应的影响。
目前，全球变暖的趋势正在加剧，40 年来，青藏高原气温平均上升了约0.3 ~ 0.4℃，冻土面积正广泛退缩，这直接导致青藏高原高寒生态系统发生了以植被覆盖度减少、高寒草原草甸面积萎缩等为主要形式的显著退化，植被生产力和土壤有机碳输入量都减少，而温度升高加快了土壤有机碳分解速率，从而影响到高寒生态系统的碳循环和碳储量。
青藏高原土壤有机碳的源汇效应问题已成为研究的热点，但是到目前为止，温度升高到底如何影响土壤有机碳的动态变化没有明确的定论，为此，我们必须从长期的观测试验来说明气候变化对土壤碳库的源汇效应。
关键词：青藏高原；高寒生态系统；土壤有机碳；CO2排放；气候变化中图分类号： P934；P935.2；Q93-31陆地生态系统是全球碳（C）储存的主要场所，在全球的C收支平衡中占有重要的地位。
作为陆地生态系统的核心，土壤是连接地球上其他各大圈层的纽带。
土壤中的C含量是陆地上C的主要存在形式。
据估计[1-4]，全球约1400 ~ 1500 Gt的C是以有机质形式储存于土壤中的，是陆地植被C库（500 ~ 600 Gt）的2 ~ 3倍，是全球大气C库（750 Gt）的2倍，土壤贡献于大气CO2的年通量是燃烧化石燃料贡献量的10倍[4]。
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n
C = P c Fi
( 3)
i= 1
1. 2 土壤碳释放量的测算
土壤碳释 放途径 主要有两 方面, 一 是土壤 呼
吸, 包括土壤中植物根系呼吸、微生物分解作用和
菌根呼吸等[ 8] ; 二是由于土壤利用方式的变化引起 有机质分解所释放的碳量[ 9] . 在计算土壤有机碳因
土壤呼吸释放到大气中的 CO2 量时, 应将土壤呼吸
n
biFi
b=
i= 1 n
( 2)
Fi
i= 1
式中: Fi 为某类土壤在第 i 分区的面积, 对应该分
区的有机质平均含量为 b, 对应 Fi 的土壤 厚度取
其平均值; 该类土壤在所研究的地区有 n 个分区.
依据各类 土壤平 均深度 和容 重, 利用 式( 1) 和 式
( 2) , 计算各类土壤的总有机碳量 C 为[ 8] :
耕地面积: 6 018 104 hm2
400. 247
6. 112
50
3. 6
74. 6
耕地面积: 1 51 104 hm2
307. 79
4. 7
60
173. 9
117. 0
耕地面积: 0 118 104 hm2
138. 0
2. 11
105
13. 4
89. 5
197. 07
3. 01
60
7. 6
56. 8
全球约有1 500 Gt 碳是以有机质形态储存于地 球土壤中, 土壤碳库储量约是大气碳库的 2 倍[ 1] , 因此土壤有机碳库及其排放, 对大气层二氧化碳浓 度影响巨大, 从而以温室效应影响全球气候变化. 土地利用变化与土地退化, 对碳在地球各圈层特别 是气 圈 与土 圈 之间 的 平衡 机制 有 相 当显 著 的 影 响[ 2] , 温室气体变化和碳、氮等元素的循还是生物 地球化学循环中的重要内容, 特别是在当前人类活 动影响加剧和大气中重要温室气体浓度不断增加的 情况下, 温室气体源汇以及碳、氮等元素的循环问 题就显得尤为重要, 其中碳循环又是核心. 许多研 究表明与大气交换的土壤有机碳大约占陆地表层生 态系统碳储量的 2/ 3, 全球变暖的一个反应就是加 速土壤有机碳的分解, 并加大对大气的碳释放, 这 将进一步加强全球变暖的趋势[ 3] . 全球范围内对土 壤有机碳库储量及其影响因素的研究不断深入, 以 期揭示土壤碳循环在全球变化中的作用.
1 研究方法与数据来源
1. 1 土壤有机碳量测算方法 根据国家土壤普查分类体系, 以土类或亚类为
基本单元, 针对各类土壤的空间分布、植被及其利
收稿日期: 2002-03-10; 修订日期: 2002-06-05 基金项目: 中国科学院知识创新工程项目( K ZCX 1-10-06) ; 国家自然科学基金项目( 90102006. ) ; 中国科学院 西部之光 项目资助 作者简介: 王根绪( 1965 ) , 男, 甘肃天水人, 研究员, 1999 年在中国科学院兰州冰川冻土研究所获博士学 位, 主要 从事寒旱区生态 与
所占比例 /%
平均深度 / cm
有机质 / ( g kg- 1)
Ca CO3 / ( g kg- 1)
备
注
高山寒漠土
495. 037
7. 56
22
11. 1
123
高山漠土
13. 51
0. 21
45
3. 1
107
其中中度 严 重退 化的 高山 草 甸土
高山草甸土
2034. 783
31. 07
70
121. 2
固定风沙土面积: 31 34 104 hm2
表 2 西藏地区辖区草地土壤分类及面积 T able 2 Classification and area of soils of gr asslands in T ibet Autonomous Region
分布面积 / 104 hm2
所占比例 /%
平均深度 / cm
量减去根系呼吸消耗量. 根据方精云等[ 10~ 12] 人的
观点, 土壤呼吸排放碳量由下式计算:
m
E c1 = j = 1 jFj ( 1- j ) j = 1, 2,
, m ( 4)
式中: E c 为扣除植物根系呼吸作用的土壤呼吸排放 1
碳量( t C a- 1 ) ; j 为土壤呼吸速 率( t C ( hm- 2 a- 1) ) ; Fj 为第j 类植被的总面积( hm2) ; m 为植被
( 3) 据长江与黄河源区约 21 104 km2 范围内 1980 1990 年代两 期遥感数据, 分析得出 的有关 草地变化数据; 近年来相关区域生态与环境调查结 果[ 17~ 19] .
2 草地土壤有机碳库储量及其分布特征
研究区域在行政管辖上分属于青海省( 不包括 其东部黄土农业区) 和西藏自治区, 草地土地类型 以高山草 甸土、高山 草原土、亚 高山与山 地草甸 土、亚高山 草原土、高 山漠土以 及非地带 性草甸 土、风沙土和沼泽土等为主. 由于土壤类型及其亚 类分布存 在差异, 加 之温度、水 分和植被 状况不 同, 同类土壤在青海与西藏的平均有机质含量表现 出一定的差异性, 如表 1 和 2 所示, 两大区域分布 的草地土壤类型及其平均有机质含量都有所不同. 为此, 在分析计算草地土壤碳储量时, 将分开两大 区域进行.
类型数; j 为根系呼吸所占的比例( % ) . 土地利用变化使土壤碳通量呈源或汇, 是一个
有争议的问题, 一般来讲, 森林砍伐将造成净碳排 放, 草地向耕地转变, 可以形成土壤碳排放, 也可 能导致土壤碳积累, 草地向牧地转变或草地退化, 则必然造成土壤碳排放[ 13, 14] . 有证据表明[ 13] , 土 壤活动层( 上层 1 m 左右) 可能有 50% 的碳在大约 50 a 的时间内损失掉, 其中大多数集中于前 25 a, 排放过程近似于指数型. 因此, 计算土地利用变化 造成的碳排放通量的时间尺度一般取 25 a, 采用下 式计算[ 15] :
51. 0
99. 4
其中耕地面积: 33 334 104 hm2
249. 254
3. 81
105
24. 7
167. 0
耕地面积: 60 227 104 hm2
19. 239
0. 293
110
10. 6
130. 0
耕地面积: 7 49 104 hm2
137. 032
2. 09
105
8. 3
103. 0
王根绪1, 2, 程国栋1, 沈永平1
( 1. 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室, 甘肃 兰州 2. 兰州大学 资源环境学院, 甘肃 兰州 730000)
730000;
摘 要: 定量分析了青藏高原各类草地 0~ 0 65 m 深 度范围内有机碳储量, 结果表明: 青藏高原总面积 为 1 6027 108 hm2 的草地有机碳量达到 335 1973 108 t C, 其 中以高原草 甸土和 高原草原 土有机 碳 积累量为 主, 两者之 和达 到 232 36 108 t C, 占全 国土 壤 有机 碳量 的 23 44% , 是 全 球土 壤 碳库 的 2 4% . 在有机碳储量分析的 基础上, 按土壤碳释放的两 种主要途 径: 土壤 呼吸作用 和土地利 用方式 变 化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地 土壤通过呼 吸每年排放 的 CO2 达 到 11 78 108 t C a- 1 , 约占中国土壤呼吸总量的 28 3% , 明显高于全国乃至全球平 均值; 近 30 a 来, 青藏高原 草地土壤由于土地利用变化和草地退化所 释放的 CO2 估计约 有 30 23 108 t C. 保 护青藏 高 原草地对于全球变化意义重大. 关键词: 青藏高原; 草地; 土壤; 有机碳 中图分类号: S153. 6+ 1 文献标识码: A
青藏高原是地球陆地生态系统的重要 组成部 分, 是世界上低纬度冻土集中分布区, 作为欧亚大 陆最高最大的地貌单元, 不仅对全球气候变化十分
敏感, 而且在亚洲气候乃至全球气候变化中扮演重 要角色[ 4] . 青藏高原广泛分布的高寒草甸、高寒草 原与高寒沼泽草甸草地等均属自然控制类型, 并占 据青藏高原的绝大部分面积, 这类地表在欧亚大陆 具有相当的区域代表性[ 5] , 同时, 青藏高原草地发 育的高山草甸土、亚高山草甸土以及高山草原草甸 土等高山土壤富含有机质, 土壤碳密度明显高于其 它地域土壤[ 6] . 近年来, 诸多研究表明[ 7] , 青藏高 原气温不断升高, 由于冻土热力敏感性大, 因此高 原冻土具有很大的碳、氮等温室效应气体的排放潜 力. 正是由于青藏高原这种特殊的地理和生态单元 及其对全球变化的重要作用, 研究青藏高原草地土 壤温室气体和碳、氮等元素循环特征对于评价青藏 高原生物地球化学循环对全球变化的响应和反馈作 用就具有重要科学和实际意义.
第 24 卷 第 6 期 2 0 0 2 年 12 月
冰川冻 土
JOU R NAL OF GL ACIOL OGY A ND G EOCRYO LOG Y
V ol. 24 No. 6 Dec. 2002
文章编号: 1000- 0240( 2002) 06- 0693- 08
青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
有机质 / ( g kg- 1)
101. 8
5. 6
1567. 689
23. 94
60
31. 2
92. 7
其中 中度 严 重退化 的面 积: 3. 435
357. 087
5. 45
110
67. 4
63. 3
104 hm2; 耕地: 4 073 104 hm2
63. 965
0. 98
60