基于放牧与围栏的三江源区高山嵩草草甸与碳平衡

引言11三江源区自然概况及生态环境现状31.1三江源区自然概况31.1.1地质地貌特征31.1.2气候41.1.3水文特征81.1.4土壤理化性质91.1.5主要草地资源及其特征121.2三江源区生态环境现状141.2.1草地生态系统脆弱，管理经营水平低下141.2.2过度放牧乱采滥挖，草地退化比例高151.2.3草地鼠虫危害严重，加剧生态环境恶化151.2.4水土流失严重，生态平衡失调161.3三江源区主要动植物资源162研究内容与方法182.1研究区域概况182.1.1地理位置182.1.2自然概况192.2研究内容242.2.1放牧与围栏高山嵩草草甸植物个体形态特征的变异特征242.2.2放牧与围栏高山嵩草草甸植物群落特征242.2.3围栏与放牧高山嵩草草甸植物和土壤碳、氮储量分配状况242.2.4围栏与放牧高山嵩草草甸土壤呼吸时空变异特征252.2.5围栏与放牧高山嵩草草甸生态系统碳收支状况252.3研究目标252.4试验设计262.5研究意义273草原生态系统碳循环的影响因素293.1碳循环与碳平衡293.2气候因素313.2.1对草地生态系统净初级生产力(NPP)的影响313.2.2对土壤呼吸的影响323.2.3对凋落物的影响343.2.4对土壤碳库的影响363.3CO2增加373.4人类活动383.4.1围栏禁牧383.4.2放牧393.4.3施肥403.4.4其他423.5土壤呼吸测量和估算方法433.5.1封闭式动态气室法443.5.2开放式动态气室法443.5.3封闭式静态气室法453.5.4气相色谱法453.5.5气井法454围封与放牧对草地生态系统的影响474.1放牧对草地植被的影响484.1.1放牧对植物个体的影响484.1.2放牧对植物种群的影响484.1.3植物群落的退化演替494.2放牧对土壤的影响504.3放牧对碳循环的影响504.3.1放牧对碳输入的影响504.3.2放牧对碳输出的影响514.4围封对草地植被、土壤和碳循环的影响525围栏与放牧高山嵩草草甸植物个体形态535.1材料与方法535.1.1采样与测定535.1.2数据处理545.2结果与分析545.2.1植物个体水平方向的变化545.2.2植物个体垂直方向的变化555.2.3植物个体营养（生殖）枝的变化565.2.4植物个体地上形态性状的变化575.2.5植物繁殖体的变化585.3结论595.4讨论595.4.1三江源地区放牧高寒草甸群落植株的个体矮小化现象595.4.2三江源地区高寒草甸群落植物性状对放牧方式的适应性615.4.3形态性状既具有变异性又具有稳定性，受其本身遗传组成和所处生态环境两方面的影响626围栏与放牧高山嵩草草甸植物的群落特征636.1材料与方法636.1.1采样与测定636.1.2数据处理646.2结果与分析656.2.1群落组成及其重要值656.2.2物种丰富度676.2.3群落物种相似度686.2.4群落多样性686.2.5植物功能群地上生物量696.3结论706.4讨论707围栏与放牧高山嵩草草甸的净初级生产力727.1材料与方法727.1.1采样与测定727.1.2数据处理737.2结果与分析747.2.1植物群落地上生物量季节动态747.2.2植物群落地下生物量季节动态757.2.3地上凋落物季节动态787.2.4家畜采食量季节变化797.2.5净初级生产力的变化807.2.6各组分净初级生产力贡献率817.3结论827.4讨论838围栏与放牧高山嵩草草甸植物和土壤碳、氮储量分配858.1方法与材料868.1.1采样与测定868.1.2数据处理888.2结果与分析888.2.1植物碳、氮分布888.2.2根系碳、氮分布898.2.3土壤碳、氮分布908.2.4生物量动态变化908.2.5植物地上部分碳、氮储量918.2.6根系有机碳、氮储量938.2.7土壤有机碳、总氮储量938.2.8碳、氮储量分配958.3结论968.4讨论978.4.1围栏与放牧对植物量的影响978.4.2围栏与放牧对土壤有机碳的影响978.4.3围栏与放牧对总碳、总氮储量的影响989围栏与放牧高山嵩草草甸的土壤呼吸作用999.1方法与材料1009.1.1采样与测定1009.1.2数据处理1019.2结果与分析1029.2.1土壤呼吸作用日动态及其影响因子1029.2.2土壤呼吸作用季节动态及其影响因子1089.2.3土壤呼吸与土壤温度、土壤水分1099.3结论1109.4讨论11110围栏与放牧高山嵩草草甸土壤呼吸空间特征11310.1材料与方法11310.1.1采样与测定11310.1.2数据处理11410.2结果与分析11510.2.1土壤呼吸和土壤有机碳描述性统计特征11510.2.2土壤呼吸和土壤有机碳相关关系11510.2.3土壤呼吸和土壤有机碳空间异质性11610.2.4土壤呼吸和土壤有机碳空间分布特征及尺度效应11610.3结论11710.4讨论11811围栏与放牧高山嵩草草甸生态系统碳平衡11911.1计算方法11911.2结果与分析12011.2.1碳输入总量的估算12011.2.2各组分占碳输入的份额12011.2.3碳输出总量的估算12111.2.4碳平衡估算12211.3结论12211.4讨论12312主要结论与研究展望12612.1主要结论12612.2问题与展望12713发展三江源区高原特色现代草地生态畜牧业的思考13413.1现代生态畜牧业的内涵和发展模式13413.2三江源区草地畜牧业困境13513.3发展高原特色的现代生态畜牧业是三江源的必然要求13613.3.1我国生态安全要求三江源必须发展现代生态畜牧业13613.3.2可持续发展的现实要求三江源必须发展现代生态畜牧业13713.3.3牧民增收速度缓慢催生三江源必须发展现代生态畜牧业13713.3.4大市场、大流通的发展趋势促使三江源必须发展现代生态畜牧业13813.4发展现代高原生态畜牧的SWOT分析13813.4.1优势分析13913.4.2劣势分析14013.4.3机会分析14113.4.4威胁分析14213.5促进三江源区高原特色现代草地生态畜牧业发展的措施143参考文献146