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青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量

青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量
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论文中英文摘要格式

作者姓名:杨元合

论文题目:青藏高原高寒草地生态系统碳氮储量

作者简介:杨元合,男,1981年08月出生,2003年09月师从于北京大学方精云教授,于2008年07月获博士学位。

中文摘要

准确了解物种多样性与生产力的关系将有助于认识生物多样性的维持机制;准确揭示生物量的大小及其控制因素、阐明其地下与地上分配关系,将有助于预测陆地生态系统对全球变化的响应;准确估算土壤有机碳库、揭示其分布格局及其动态变化将有助于预测陆地生态系统与气候变化之间的反馈关系。但是,目前草地生态系统中关于物种多样性与生产力关系及其形成机制、生物量大小及其分配格局、土壤有机碳库分布及其动态变化等方面的研究主要集中在温带地区,而来自高寒草地的研究相对较少。因此,尚不清楚高寒草地中物种多样性与生产力之间的关系及其形成机制,也不清楚高寒草地生物量的控制因素及其地上-地下分配机制,更不清楚高寒草地土壤有机碳库的时空变化特征。

青藏高原是地球上最高、最大的高原。高寒草地是高原分布最为广泛的植被类型,受人为活动影响相对较少,这些为开展相关生态学研究提供了理想的天然场所。我们于2001-2004年间在青藏高原高寒草地调查了135处样地,共计675个1 × 1 m2的群落样方和405个土壤剖面。此外,我们还于2005年补充调查了29处样地的根系生物量垂直分布特征。利用这些野外调查的群落资料、生物量数据和土壤碳/氮等理化属性以及全国第二次土壤普查资料、遥感(MODIS-EVI、A VHRR-NDVI) 和气候信息等数据,借助II类回归(Reduced Major Axis, RMA)、一般线性模型(General Linear Model, GLM) 等经典统计方法和克立格(kriging) 插值等地统计学手段,研究了青藏高原高寒草地物种丰富度与地上生物量的关系、生物量的大小及其分配机制以及土壤有机碳库的空间分布及其动态变化特征。主要结果如下:

(1) 水分是影响高寒草地群落空间分布的主导因素,也是影响高寒草地物种丰富度空间分布的重要因素。高寒草地物种丰富度与其地上生物量呈正相关;而且这种正相关关系不随草地类型而变化。高寒草地物种丰富度和地上生物量沿着水分梯度的共变可能是出现两者之间正相关关系的原因。

(2) 基于实测生物量资料与遥感信息相结合的方法,估算了高寒草地的地上、地下和总生物量,分别为68.8, 366.0 和434.8 g m-2。它们呈现自研究区东南向西北递减的空间分布格局。此外,高寒草地中约有90%的根系分布在表层30 cm,而高寒草甸的根系分布较高寒草原更加集中于土壤表层(96% vs. 86%)。

(3) 高寒草地地上生物量随着生长季温度的增加并未表现出显著变化趋势(r2 = 0.01, P > 0.05),但地上生物量与生长季温度的关系沿着降水梯度而变化。在干旱地区,与生长季温度

显著负相关(P < 0.05);而在湿润地区,则与生长季温度正相关。高寒草地地上生物量随着土壤粉粒含量的增加而显著增加(r2 = 0.30, P < 0.001),但随着土壤砂粒含量的增加则呈显著下降趋势(r2 = 0.28, P < 0.001)。并且,地上生物量与土壤质地的关系沿着降水梯度而变化。干旱地区地上生物量与土壤粉粒含量负相关,而与土壤砂粒含量正相关;湿润地区地上生物量与土壤粉粒含量正相关,而与土壤砂粒含量负相关。上述结果支持前人在温带地区提出的inverse texture 假说。GLM 分析的结果显示,生长季降水能够解释地上生物量空间变异的30%,是影响高寒草地地上生物量的重要因素。

(4) 高寒草地生物量的地下地上比为6.3,随年均温的增加呈微弱增加趋势(r2 = 0.07, P < 0.05),但随着年降水量、土壤含水率和氮含量的增加均没有表现出任何变化趋势(r2 = 0.01, P > 0.05; r2 = 0.01, P > 0.05; r2 = 0.01, P > 0.05)。而且,高寒草地生物量的地上-地下分配关系不受土壤含水率和氮含量的影响。上述结果表明土壤中水分和养分可利用性的增加并未导致高寒草地生物量向地上部分的更多分配,同时也意味着高寒草地生物量的地上-地下分配格局并不支持平衡生长假说(Optimal partitioning hypothesis)。高寒草地地上生物量与地下生物量分配关系的斜率(0.92) 与1没有显著差异(P> 0.05),表明高寒草地生物量的地上-地下分配符合等速生长假说(Isometric allocation hypothesis)。

(5) 基于实测土壤剖面数据与遥感资料相结合的方法,估算了高寒草地1 m深度的土壤有机碳和总氮密度,分别为6.52和0.86 kg m-2,对应的土壤有机碳和总氮库分别为7.36 Pg C 和0.96 Pg N (1 Pg = 1015 g)。土壤有机碳和总氮密度均表现出自高原东南部向西北部逐渐递减的变化趋势。此外,高寒草地中约有50%的土壤有机碳分布在表层20 cm,但高寒草甸的土壤有机碳的分布较高寒草原更加集中于土壤表层(55% vs. 41%)。对应地,约43%的土壤总氮分布在表层20 cm,但高寒草甸的土壤总氮的分布较高寒草原更加集中于土壤表层(46% vs. 38%)。

(6) 高寒草地土壤有机碳密度随着年均温、土壤含水率、土壤黏粒和土壤粉粒含量的增加均呈显著增加趋势(P< 0.05)。但当土壤含水率超过30%后,土壤有机碳密度的增加速率减缓,并逐渐达到平稳状态。高寒草地土壤总氮密度随环境因素的变化趋势与有机碳密度基本一致。GLM分析的结果表明,土壤含水率能解释高寒草地土壤有机碳密度空间变异的54%,能够解释土壤总氮密度空间变异的43%,是影响高寒草地土壤有机碳/总氮库空间分布的主要因素。

(7) 高寒草地土壤有机碳密度与环境因素的关系在土壤表层最为密切,并随着土壤深度的增加而逐渐减弱。表层20 cm土壤有机碳密度占其1 m深度总量的比例随着气候变量和土壤黏粒含量的增加呈微弱增加趋势(P< 0.05),但随着土壤砂粒含量呈微弱下降趋势(P< 0.05)。GLM分析显示,草地类型是影响高寒草地土壤有机碳垂直分布的主要因素。这意味着土地利用变化能通过改变土壤碳的垂直分布引起土壤有机碳库的变化。

(8) 近20年来高寒草地生物量碳库在增加。地上、地下和总生物量密度分别由80年代初期的25.4、139.0、164.4 g C m-2增加至21世纪初期的30.9、164.7、195.6 g C m-2; 地上、地下和总生物量碳库分别由80年代初期的28.7、156.8、185.5 Tg C 增加至21世纪初的34.9、185.8、220.7 Tg C (1 Tg = 1012 g); 分别增加了21.7%、18.5%和19.0%。并且,高寒草地土壤有机碳库也在以29 g C m-2 yr-1的速率增加。青藏高原独特的气候特征和过去20年的气候变化可能导致了高寒草地生态系统碳汇。

关键词:高寒草地, 青藏高原, 生物量, 土壤有机碳, 物种丰富度, 总氮

Carbon and Nitrogen Storage in Alpine Grasslands on the Tibetan

Plateau

Yuanhe Yang

ABSTRACT

Accurate understanding of spatio-temporal distributions and environmental controls of carbon (C) storage in grassland ecosystems is critical for predicting the consequences of global change and designing sustainable rangeland management. However, little evidence on those is available for alpine grasslands. The Tibetan Plateau is the highest and largest plateau on the earth. The alpine grasslands (alpine steppe and alpine meadow) are the most dominant ecosystems on the plateau, occupying over 60% of the plateau. The unique climate and vegetation types, together with a low intensity of human disturbance, make the plateau an ideal region for investigating spatio-temporal patterns and environmental controls of C storage in alpine ecosystems. During the last five years from 2001 to 2005, we conducted large-scale field campaigns to investigate carbon and nitrogen storage for alpine grasslands. We collected 675 biomass plots and 405 soil profiles from 135 sites across the plateau during 2001-2004. In addition, we supplemented 29 sites across the plateau in 2005 to investigate vertical distribution of roots in alpine grasslands. Using these data from field measurements and the concurrent satellite-based dataset of vegetation index, we examined the relationship between species richness and productivity, then investigated biomass allocation in alpine grasslands, and further estimated spatio-temporal distributions and environmental controls of

C storage in alpine grasslands. The main results are summarized as follows:

(1) Both CCA (Canonical Correspondence Analysis) and NMS (Nonmetric Multi-dimensional Scaling) analysis showed that water availability determined spatial distribution of community type and species richness in alpine grasslands. Species richness in alpine grasslands was positively correlated with productivity, possibly due to their co-variations along the precipitation gradient.

(2) Aboveground biomass (AGB), belowground biomass (BGB), and total biomass (TB) in alpine grasslands was estimated at 68.8, 366.0 and 434.8 g m-2, respectively. The regional patterns of biomass reflected the southeast-to-northwest gradient in precipitation. About 90% of total root biomass occurred in the top 30 cm of soil, with a larger value in alpine meadow than in alpine steppe (96% vs. 86%).

(3) AGB increased with growing season precipitation (GSP), but did not show significant trend with growing season temperature (GST) despite a significantly negative relationship with GST at <

200 mm of GSP. Soil texture also influenced AGB, but the effect was associated with precipitation: increased silt content caused a decrease of AGB at small GSP, while generated a meaningful increase of AGB under humid conditions. The correlations between AGB and sand content showed an opposite trend with this. Generalized linear model (GLM) analysis showed that precipitation, temperature, and soil texture together explained 54.2% of total variance of AGB. Our results suggest a critical control of moisture availability on plant production, but that temperature and soil texture also affect vegetation growth in high-altitude regions.

(4) The root: shoot (R: S) ratio in alpine grasslands was 6.3. It did not show a significant change with the increase of soil nitrogen and soil moisture. Moreover, the allometric relationship between AGB and BGB is independent of soil nitrogen and soil moisture. AGB scaled as 0.92 power of BGB, with 95% confidence intervals of 0.82-1.02. The slope of the allometric relationship between AGB and BGB did not differ significantly between alpine steppe and alpine meadow. Our results support the allometric allocation hypothesis for the relationship between AGB and BGB in Tibetan grasslands.

(5)Soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) storage in the top 1 meter in the alpine grasslands was estimated at 7.36 Pg C and 0.96 Pg N (1 Pg = 1015 g), with an average density of 6.52 and 0.86kg m-2, respectively. The density of SOC and TN decreased from the southeastern to the northwestern areas along the precipitation gradient. SOC in the top 20 cm accounted for about 49% of that in the top 1 meter, with a larger proportion in alpine meadow than in alpine steppe (55% vs. 41%). The SOC density increased significantly with soil moisture, clay and silt content, but weakly with mean annual temperature (MAT). These variables could together explain about 72% of total variation in SOC density, of which 54% was attributed to soil moisture, suggesting a key role of soil moisture in shaping spatial patterns of SOC density in alpine grasslands.

(6) SOC density was positively correlated with MAT, annual precipitation (AP), and clay content, but these associations decreased with soil depth. The proportion of SOC in the top 20 cm increased with MAT, AP, and clay content. General linear model incorporating climatic variables, grassland type, and soil texture indicated that grassland type was the most important in affecting the vertical distribution of SOC, suggesting the potential influence of vegetation change on SOC storage.

(7) Over the past two decades, the total biomass C stock in alpine grasslands increased from 185.5 Tg C (1 Tg = 1012 g) in the early 1980s (average of 1982-1985) to 220.7 Tg C by 2001-2004 (average of 2001-2004). Soil organic carbon in the top 30 cm in alpine grasslands on the plateau increased from 4.4 Pg C in the 1980s (average of 1982-1989) to 5.0 Pg C by 2001-2004 (average of 2001-2004), with an accumulation rate of 29 g C m-2 yr-1.Enhanced vegetation growth and reduced temperature sensitivity of soil carbon decomposition may contribute to this significant carbon sequestration.

Key words: alpine grasslands, biomass, soil organic carbon, species richness, Tibetan Plateau, total nitrogen

放牧生态

放牧载畜量对青藏高寒草甸草地的影响 1引言 草地是自然生态系统中一种重要的可更新资源,是地球上历史演变过程中一定时期的自然产物,它是在漫长的地质历史时期中逐步形成的[1]。全球草地面积约为3.42×109hm2,占陆地面积的40%[2,3]。我国草地面积近4×108hm2,占全国陆地面积的40.7%[4],其中78.3%分布在北方干旱、半干旱地区。草地不仅是重要的畜牧业生产基地,亦是维持生态平衡和生态安全的重要绿色屏障。随着生产力的发展,人口数量的增加,人类对草地的利用强度不断增加,加之长期不合理利用,草地退化愈来愈严重。我国90%的可利用天然草地发生不同程度的退化,其中覆盖度降低、沙化、盐渍化等中度以上明显退化的草地面积己占退化草地面积的50%。草地三化面积仍以每年200万公顷的速度扩展。退化、沙化的面积已占草原总面积的32%[5] ,而天然草地面积也以每年65-70万公顷的速率减少。伴随着草地退化,天然草地牧草产量不断下降,上一世纪90年代与60年代初相比,北方天然草地产草量下降30-50%,载畜能力降至原来的30-50%。天然草地的日益减少,牲畜数量的日益增加,终年用于放牧的天然草地还将进一步退化[6]。草地退化使草原生态环境日趋恶化,气候旱化,沙暴迭起,鼠虫害肆虐,黑白灾等生态危害日益加剧,己成为制约畜牧业及社会经济可持续发展的主要因素,对当地人民的生存和发展构成了严重的威胁。引起草地发生如此退化的原因很多,但不合理的放牧制度是草地退化的重要原因之一。不合理的放牧方式,通常破坏草地生态系统,造成草地的退化演替,进而影响草地土壤物质和养分的循环及家畜的生产性能[7]。在天然草原上自由放牧或者在一定地域上进行围栏放牧是我国牧区目前对草原利用的主要方式[8]。因此研究放牧制度对草地植被和土壤的影响,认识放牧影响下草地变化过程和机制,有利于采取合理的管理措施,防止草地退化,保证草地畜牧业的可持续发展[9]。 1.前言 草地生态系统中,牧草通过光合作用形成有机物质,同时通过酶的作用把太阳能转变为化学能,贮存于有机化合物中,是草地两性生产中的第一性初级生产。天然草地是草地畜牧业发展的物质基础,也是家畜赖以生存的立地条件。其初级生产量的高低直接决定了草场牲畜的负载能力,以及草地畜牧业生产的可持续发展状况。它的基本利用方式是放牧饲养,草地生产经营的好坏,一方面受着自然条件的制约,另一方面,人为利用也给草地生产带来很大的影响。长期以来,由于草地放牧利用不合理,导致草地严重退化,加之鼠虫的破坏作用,草地牧草产量下降,毒害草增多,植被盖度减小,出现许多裸地、凸斑地,草地旱化程度增大,家畜采食量减少,体重下降,给畜牧业生产带来严重危害。 放牧季节中每单位面积草地放牧家畜头数(即载畜量),对草地和家畜生产有着决定性意义。60年代初期就有人发现载畜量是影响家畜增重的重要因素。从家畜生产量来说,载畜量远比放牧方式重要、而轮牧则有利于提高草地的载畜能力,使草地与家畜生产都受益。随着载畜量的增大,家畜个体生产性能即行下降[1]。因此,确定合理的载畜量是关系到提高草地生产能力,发挥草地生产潜能,提高经济效益,保持草地生态平衡的一个重大课题。本文试就这一问题作一探讨。 [1] 皮南林等.不同放牧强度对高寒草甸草场的影响.青海畜牧兽医杂志,1990,(3):15-17. 研究表明,适度放牧能够增加牧草产量[5,6],有利于草地植物多样性增加[7-10],但过牧等不合理的草地利用能够减少植被覆盖度和物种多样性[9,11],改变物种和群落组成[12,13]。对高寒矮嵩草草甸植被的影响研究证明,随着放牧强度的提高,禾草、莎草科植物的生物量不断下降,而杂类草的生物量显著增高[14-17],草群结构趋向于简单化[13],过度放牧是导致高寒草地

气候变化对青藏高原高寒草地生态系统草丛-地境界面微生物的影响研究进展

第22卷第2期草地学报2014年3月V01.22No.2ACTAAGRESTIA SINICAMar.2014doi:10.11733/j.issn.1007—0435.2014.02.004 气候变化对青藏高原高寒草地生态系统 草丛一地境界面微生物的影响研究进展 芦光新1,陈秀蓉孙,王军邦¨,吴楚4 (1.青海大学农牧学院,青海西宁810016;2.甘肃农业大学草业学院,甘肃兰州730070; 3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100094;4.长江大学园艺园林学院,湖北荆州434025)摘要:由于自然因素或人类因素驱动,以COz浓度增加、气候变暖、大气氮沉降等为主要特征的生态效应对草地生态系统产生了复杂的影响。草丛一地境界面中草地植被和土壤环境对全球变化的响应十分敏感,土壤微生物与草地植被和土壤环境之间的关系密切,不同层面上微生物对全球变化的响应特征不同。气候变化的各个因素对土壤微生物有直接或间接的作用,且目前作用机制尚不明确。本文综述了全球变化因子,包括CO。浓度、气温及氮沉降等因素对草地土壤微生物影响的相关研究进展,在此基础上分析评述了全球变化对草地生态系统微生物多样性的影响及微生物的响应机制,并对未来研究需关注的问题和方向进行了探讨和展望。 关键词:全球变化;草地生态系统;微生物群落多样性;草丛一地境界面 中图分类号:Q948文献标识码:A文章编号:1007—0435(2014)02—0234~09 ResearchProgressesontheEffectsofGlobalChangeontheMicrobesofPlant—siteInterfaceinAlpineGrasslandEcosystem LUGuang—xinl,CHENXiu—rong弘,WANGJun—bang¨,WUChu4 (1.AgricultureandAnimalHusbandryCollege,QinghaiUniversity,Xining,QinghaiProvince810016,China; 2.PratacuhuralCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince730070,China: 3.InstituteofGeographicSciencesandNatureResourcesResearch,CAS,Beijing100101,China; 4.CollegeofHorticultureandGardening,YangtzeUniversity,Jingzhou,HubeiProvince434025,China) Abstract:Theeffectsofglobalchangesongrasslandecosystemshavebecomeafocusofgreatconcerninthewholeworldduetonaturalfactorsandhumanactivities.Theecologicaleffectsofglobalchanges。in—eludingelevatedC02,warming,andincreasednitrogendeposition,ongrasslandecosystemsarecomplex. Theresponsesofthegrasslandvegetationandsoilenvironmentofplant—siteinterfacetoglobalchanges arevery sensitive,andthereiSacloserelationshipbetweensoilmicrobialcommunitiesandtheplant—siteinter—faceofgrasslandecosystem.Theresponsemechanismsofmicroorganismstoglobalchangesdifferfromdifferentlevels.Thefactorsofclimatechangeshavedirectorindirecteffectsonsoilmicroorganisms.butthemechanismsarestillnotclear.Theeffectsofglobalchanges,includingelevatedC02,warming,andincreasednitrogendeposition,onthesoilmicrobialcommunitydiversitiesofgrasslandecosystemsandtheresponsemechanismsofgrasslandmicroorganismstoglobalchangesarereviewedinthispaper.Andtheis-suesandresearchtrendsarediscussed. Keywords:Globalchanges;Grasslandecosystems;Microbialcommunitydiversity;Plant—siteinterface 人类的生存依赖于地球环境及其资源的可持续利用和发展。但近年来,由于自然因素或人类因素驱动,以CO。浓度增加、气候变暖、大气氮沉降等为主要特征的生态效应对生态系统产生了复杂的影响,在全球范围逐步引发了地球环境的变化或与全球环境有重要关联的区域环境的变化¨2|。草地是 收稿日期:2013-06—29;修回日期:2013一11—10 基金项目:国家自然科学基金“青藏高原草地耐低温纤维素分解真菌多样性研究”(41261064);“退化高寒草甸碳吸收和释放对气候变化的响应对比研究”(31270520)资助 作者简介:芦光新(1974一),男,青海湟中人,博士,教授,主要从事草地微生物多样性及功能利用研究,E—mail:lugx74@qq.com;*通信作者Authorofcorrespondence,E—mail:jbwang@igsnrr.ac.cn;chenxiurong@gsau.edu.ca

对青海高寒草地生态系统的认识

对青海高寒草地生态系统的认识 1.高寒草地系统的生态环境 青海省位于青藏高原的东北部,约占青藏高原总面积的1/3。地理坐标东经89°35′~103°04′、北纬31°39′~39°19′。境内地势高峻,海拔在3 000 m以上的地区占80%以上,几条主要的山系均在4 000~6 000 m,构成了上千公里东西走向的长廊,山脉之间有复杂多样的地貌。全省除东部河湟谷地和柴达木盆地有少量种植业外,其余地区皆经营畜牧业,是我国重要的畜牧业基地之一。按照全国气候区划分,青海草地属青藏高寒区的3个气候带,主体是高原亚寒带,其次是高原温带和高原寒带,与气候带对应的草地分别是高寒草甸草地类、高寒草原草地类和高寒荒漠草地类。气候特点:温度低、温差大、降水少、日照长、风大、沙尘暴多,冷季长而干寒、暖季短而凉爽。年均温1.37℃,≥0℃积温为1 771.68℃;年均降水量为365.7 mm ,集中在6-8月,水热同步,有利于草地动、植物的生长繁衍;年均日照时间2 770.43 h,日照百分率为63.25%;大风、沙尘暴多分布在春季的2-4月,各地长短不一,大风一般为28~104 d,沙尘暴为13~19 d。青海土壤种类较多,有22个土类、53个亚类、161个土种。主要土种由高到低分别为高山寒漠土、高山草甸土、山地草甸土、高山草原土、栗钙土、黑钙土等。在生产上起决定作用的是高山草甸土和山地草甸土,约占天然草地的70%。其他是栗钙土和黑钙土,占天然草地和饲料地的20%左右。 2.高寒草地系统的植被 根据草地资源调查结果,青海草地共划分为9个草地类(7个亚

类),28个草地组,173个草地型。以草甸草地类为主体,占草地总面积的68.22%;其次是干草原草地类,占草地总面积的23.43% ;此外还有7.34%的荒漠草地类和0.79%的附带草地类。青海省常见的牧草为79科398属1 491种;重要牧草有16科72属285种。按各种牧草在地植被群落中的多度、盖度、生长量、适口性、营成分以及对动物生产的作用综合评价,可分为大经济类群。依次为禾本科、莎草科、菊科、豆科、藜科、杂类草。青海草地牧草的能量90%~95%来源于太阳能,经多年测量计算,全省每年平产鲜牧草941.47亿kg,即每年可提供可消化白17.1亿kg,无氮浸出物、脂肪等其它可消化养物质137.3亿kg。

陆地生态系统碳循环研究进展

文章编号:100020585(2001)0520564212 收稿日期:2001206201;修订日期:2001208230 基金项目:中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程主干科学计划(CXIO G -E01-02-04) 作者简介:陶波(1972-),男,黑龙江省哈尔滨人,博士研究生。主要研究方向为全球变化与环境演变。 陆地生态系统碳循环研究进展 陶 波,葛全胜,李克让,邵雪梅 (中科院地理科学与资源研究所陆地表层系统开放实验室,北京 100101) 摘要:近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中 陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分。本文结合IG BP 和IPCC 中有关碳循环的最新报告,介绍了全球碳循环中大气、海洋和陆地生态系统等几个主 要碳库的大小及特点,并重点介绍了陆地生态系统碳循环及其基本过程。总结了当前陆地生 态系统碳循环研究的四种主要方法:清单方法、反演模拟、涡度相关技术和陆地碳循环模式, 介绍了它们的各自特点以及存在的问题,并对陆地碳过程中的不确定性进行了详细分析。此 外,还简要叙述了当前碳循环研究中待解决的问题和今后的发展趋势。 关 键 词:碳循环;碳汇;碳库;陆地生态系统;模式 中图分类号:P467;P593 文献标识码:A 工业革命以来,人类正以前所未有的速度和强度在全球尺度上对地球系统产生着巨大影响[1]。大气中CO 2浓度已从1850年的285±5ppmv 上升到1998年的约366ppmv ,即近150年内增长了大约28%[2]。从20世纪初至今,全球地面气温已经上升了013~016℃,最近10年已成为自1860年以来最暖的时期[3]。进入90年代,随着温室气体和温室效应等各种气候与环境问题的日益突出和国际气候谈判中对碳源、碳汇评价的客观需要,碳循环问题日益受到人们的普遍关注。大量研究表明,全球碳循环的动态变化与气候变化及人类活动影响(尤其是化石燃料的燃烧和土地利用/土地覆被变化)有着密切关系[2,4]。作为大气中CO 2的源和汇,陆地生态系统碳循环是全球碳循环中的重要环节,在全球气候变化中扮演着重要角色[5]。更好地了解陆地生态系统碳循环的动态机制是全面理解全球碳循环、正确预测未来气候变化的一个重要前提。 1 全球碳库与碳过程 碳是生命物质中的主要元素之一,是有机质的重要组成部分。概括起来,地球上主要有四大碳库,即大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库。碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环变化。大气中的碳主要以CO 2和CH 4等气体形式存在,在水中主要为碳酸根离子,在岩石圈中是碳酸盐岩石和沉积物的主要成分,在陆地生态系统中则以各种有机物或无机物的形式存在于植被和土壤中。 第20卷 第5期 2001年11月地 理 研 究GEO GRAPHICAL RESEARCH Vol 120,No 15Nov 1,2001

高寒草地植被适应性变化与进化

高寒草地植被适应性变化与进化 和玉吉 (西南大学动物科技学院,重庆400716) 摘要:草地植物在进化过程中,不断与周围环境进行选择与被选择的作用,为了适应周围环境,形成许多外在形态和内在生理上的适应策略,最终导致草地生态系统在组成、结构、过程和功能等方面发生量和质的变化。本文主要简述了草地生态系统在进化演变中受到的各种环境因素与生物因素驱动力以及在这些因素的影响下草地植被发生的适应性变化,并从生态学的角度讨论了草地退化的本质,认为草地退化与植被进化有时是并存的。 关键词:进化群落环境因子生物因子 Adaptation and Evolution of Alpine Grassland He yuji (College of animal science and technology Southwest University, Chongqing 400716) Abstract:Natural selection and survival of the fittest in the process of evolution, Grassland plants form a number of external morphology and internal physiological adaptation strategy, eventually, composition structure, process and function of grassland ecosystem changed to adapt to the surrounding environment. This paper mainly describes the grassland ecosystem’s adaptive changes and t he driving force including environmental factors and biological factors, as well as, the nature of grassland degradation was discussed in the Angle of ecology. And it is suggested that vegetation evolution is being at the time grassland degradation. Abstract:evolution Community environment factor, biological factor evolution 1 我国草地现状 我们国草地资源主要包括北方草原、南方草山草坡、沿海滩涂、湿地和农区天然草地等。我国拥有草地资源3.92亿公顷,占国土面积的41.14%,仅次于澳大利亚,是世界第二草原大国。天然草地经过长时间的进化演替,已经达到演替顶级状态,植物群落稳定、植物种类多,类型结构复杂,但在人为因素,自然因素,社会因素的影响下,部分草地生态系统开始发生严重变化,甚至有些草地已沙漠化。近几年来,草地退化尤为受重视,并将草地退化定义为由于自然因素和人为因素导致草原的植物组成和土壤性质变劣,产草量下降,载畜量减少甚至不宜放牧的变化过程[1]。而从生态系统演化的角度看,草地退化是指草地由比较稳定的正常状态向着不稳定的方向演替的各个过程或演替阶段[2]。 所有的植物群落适应于一定的自然环境,均有一定的空间位置,但是每个群落都会受外界环境影响,因而群落又都是一个动态系统。而对于单个物种来说,植物遇到多变的气候环境或者土壤环境,会自主地调整行为,启动不同的基因,产生不同的生理生化代谢系统,以适应环境的变化来确保自身物种生存与繁衍,这就是植物的生态适应性。因此,在某种程度上草地植被的适应性进化与草地退化时并存的。 2 草地植被进化的驱动力 草地生态系统是陆地生态系统的一种重要群落类型,各种环境因子和生物因子对草地生态系统的结构和动态都起着重要作用,以下主要讲述在各环境因素及生物因素下草地植被所发生的适应性进化。 2.1 环境因子 自然作用是“塑造”生态系统的基本牵引力,它们决定着草地发生演替的方向,它们的作用一般来说是长期的、缓慢的[2]。然而,当这些作用力发生剧烈波动或变化时,就会切断或破坏生态过程的某一链节,扰乱生态系统的固有“秩序”[3]。植物在进化过程中,不断与周围环境进行选择与被选择的作用,最终形成许多外在形态和内在生理上的适应策略。因此,正受重视的全球变暖问题及青藏高原正升高的海拔尤为受重视。 2.1.1 全球变暖

青藏高原退化高寒草地生态系统恢复和可持续发展探讨_武高林

青藏高原退化高寒草地生态系统恢复和可持续发展探讨* 武高林① 杜国祯② ①博士,②教授,兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室,兰州大学生命科学学院,兰州730000 *基金项目:国家自然科学重大研究计划西部专项项目(90202009) 关键词 青藏高原 高寒草地 退化 恢复 可持续发展 近年来,青藏高原草地生态环境安全引起人们的高度重视,但是其生态环境仍处于不断恶化的状态。本文分析了青藏高原高寒草地生态系统的草地退化现状、退化因素和改良技术研究等,并针对其现状和恢复目标,为高寒草地生态系统和草地畜牧业的可持续发展提出了一些建议:加强高寒草地生态系统的基础研究,建立综合的草地改良和恢复技术体系,加强草地生态系统的管理,建立合理的草地放牧制度体系,并建立高效的饲草供应人工草地,在退化草地上建立集约化的高效社区模式草地畜牧业体系,改变退化草地生态功能,是实现退化高寒草地生态恢复、生物多样性保护和经济可持续发展的最佳措施。 1青藏高原高寒草地生态系统退化现状青藏高原高寒草地是世界上海拔最高、面积最大、类型最为独特的草地生态系统,自古以来就是我国重要的牧区之一,是广大藏族同胞赖以生存的基础。其次,青藏高原是北半球气候的启动区和调节区,高寒草地生态系统是否稳定不仅对我国的东部和西南部的气候产生巨大的影响,而且也对北半球甚至全球的气候产生明显的影响。青藏高原是我国黄河、长江等主要水系的发源地,高寒草地在涵养水源、保持水土方面发挥着重要的生态作用。从某种意义上讲,它是黄河、长江等下游地区各民族生存与发展的根基。高寒草地植被也是“世界第三极”地区重要的碳库,对该地区生态系统的碳源-碳库的平衡起着一定调节作用。随着全球CO2浓度的提高和气候变化的影响,高寒草地固定碳源、影响气候变化的作用越来越引起人们的重视。由此可见,青藏高原的环境效应不仅直接塑造了中华民族辉煌的过去,也必将继续对中华民族未来的发展和千秋万代的根本利益产生深刻的影响。另外,作为青藏高原向黄土高原和内陆盆地的过渡,青藏高原东部的高寒草地生物资源异常丰富,蕴育着众多世界上独特的土著生物和种质资源。高寒草地是世界唯一的高寒生物种质资源库,其生物种类丰富,青藏高原已记录的真菌5000种,维管束植物12000种,脊椎动物约为1300种,昆虫4100种。但随着人类活动加剧以及对生物资源开发力度的加大,生物种质资源受到破坏,生物多样性降低。因此,该地区是我国生物多样性保护的关键地区之一。由于环境条件的恶化,资源短缺,使动植物失去生存环境,造成物种减少,生物多样性降低。高寒草地生态系统资源丰富,草质柔软、营养丰富,具有高蛋白、高脂肪、高碳水化合物以及纤维素含量低、热值含量高等特点,是发展高原草地畜牧业的物质基础。但是,由于长期忽视了对草地资源的科学管理,粗放经营,超载过牧,以及对草地资源不合理的开发利用,使人类生存最关键的生物多样性受到严重威胁,濒危动植物名录不断增加,许多珍稀动植物不断消失,草地植物群落结构发生变化,优良牧草丧失竞争和更新能力而逐渐减少,同时毒杂草比例增加,整个草场植被组成以家畜不喜食或有毒、有害的杂类草为优势。可以归结为两个方面:从结构上来看,要么形成黑土滩甚至沙化,要么恶性杂草的比例增加,降低草场质量;从功能上来看,生态系统生产力降低,生物多样性和生态系统功能的严重丧失。人类在从事社会活动过程中,其目的是促进经济的发展,但是在经济发展的现阶段,较多地运用经济尺度来衡量其活动价值,而在一定程度上忽略了生态尺度。草地生态破坏的经济损失是难以估量的。以青海省为例,生态破坏经济损失的18.3966亿元总值中,以草地生态破坏损失值最大,为9.7076亿元,占总损失值的52.76%[1]。掠夺式经营、过度放牧、鼠虫危害以及人类活动的干扰,使草地严重 · 159 ·

青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征_王建林

青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征 王建林1,钟志明2*,王忠红1,余成群2,沈振西2,张宪洲2,胡兴祥1,大次卓嘎1 (1.西藏农牧学院植物科学学院,西藏林芝860000;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101 )摘要:利用67个样点数据,研究了青藏高原高寒草原土壤碳磷比的分布特征。结果表明,1)土壤碳磷比的平均值为24.45,变化幅度为1.05~177.69。在水平方向上,土壤碳磷比呈现出西北高东南低的总体态势和斑块状交错分布的格局,高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区,不同草地型和不同自然地带土壤磷含量差异显著;2)19个草地型不同土层(0~10cm,10~20cm,20~30cm,30~40cm)碳磷比的平均值分别为26.15,33.59,30.33和22.76,表土层(10~20cm)与底土层(30~40cm)碳磷比差异显著。土壤剖面自上而下,碳磷比可分为低-高-低-高型、低-高-低型、高-低-高-低型、高-低-高型和由高到低型等5个类型;3) 土壤碳磷比与植被盖度、植被高度、20~30cm土壤容重、10~20cm土壤含水量、30~40cm土壤含水量、HCO3 - 含量呈显著正相关关系,而与≥10℃年积温、年均相对湿度、10~20cm地下生物量、0~10cm土壤容重、0~10cm土壤含水量、 速效钾、有机质、总有机碳、水解性碳含量呈显著负相关关系。关键词:青藏高原;高寒草原;土壤;碳磷比;分布特征 中图分类号:S812.29 文献标识码:A 文章编号:1004-5759(2014)02-0009-11DOI:10.11686/cy xb20140202 土壤有机碳和磷素是土壤养分的重要组成部分 [1] ,也是植物生长发育的必需元素[ 2- 4]。土壤碳磷比通常被认为是土壤磷素矿化能力的标志[ 5- 6]。一方面,土壤碳磷比的高低对植物生长发育具有重要影响。如果碳磷比较低,则有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放,促进土壤中有效磷的增加;反之,碳磷比较高,则会出现微生物在分解有机质的过程中存在磷受限,从而与植物存在对土壤无机磷的竞争,不利于植物的生长及NPP的增加。另一方面,NPP的大小以及植物组织中的碳磷比又直接决定了植物体死亡以后枯落物分解进入土壤的量和速率, 对生态系统碳素和磷素的平衡具有重要影响。近年来,生态化学计量学的发展为解决上述问题提供了有力的工具,它主要强调活有机体主要组成元素(特别是C、P) 的关系。应用化学计量学方法,研究碳磷比的区域分布规律已经成为近年来的研究热点[ 5]。青藏高原是地球上最大最高的高原,平均海拔在4000m以上,东西跨31个经度,南北跨13个纬度, 面积约占全国陆地总面积26.8%[6-8] , 被誉为地球的“第三极”。高原地势高耸、空气稀薄、太阳辐射强,对亚洲甚至北半球的现代大气环流、气候和碳平衡等均产生了重要影响,也使得高原植被和土壤对气候变化极为敏感,因此它被称为全球变化的敏感区。正是这种独特的地理环境,使得青藏高原高寒草原生态系统在全球变化研究中占有特殊地位, 从而也为研究不同地理气候条件下的生态系统结构和功能提供了天然“实验室”。所以该地区一直是全球地学、 生态学界等关注的热点地区。近年来,围绕青藏高原在土壤碳储量[9]、土壤温室气体排放[10]、土壤有机质周转[11]以及土壤氮循环[12] 等方 面开展了大量的研究工作,但是目前很少有涉及整个高原面上跨不同植被带(不同自然地带)高寒草原生态系统土壤碳磷比分布的研究报道。为此,本研究试图通过对青藏高原不同植被下高寒草原生态系统土壤碳磷比的研究,以期揭示不同植被-土壤(不同自然地带)内高寒草原土壤碳磷比的空间分布特征,为理解青藏高原对气候变化响应的区域差异提供科学依据。1 材料与方法 第23卷 第2期Vol.23,No.2草 业 学 报 ACTA PRATACULTURAE SINICA 9-19 2014年4月 *收稿日期:2013-04-26;改回日期:2013-08- 29基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.41061008)和国家科技支撑资助项目(No.2011BAD17B05-4)资助。作者简介:王建林(1969-),男,甘肃临洮人,教授。E-mail:xzwangj l@126.com*通讯作者。E-mail:zhongzm@ig snrr.ac.cn

草原生态系统服务功能价值的探讨

草原生态系统服务功能价值的探讨 摘要:生态系统是地球上的生命支持系统。但是,由于人们对草原生态系统功能缺乏全面的认识.致使草原生态环境不断恶化.并已威胁到草原生态系统的安全,降低甚至丧失了草原生态系统的部分功能,严重影响了人们的生活和经济的发展。因此,应深刻认识草原生态系统的健康状况及其服务功能,并采取相应的恢复措施,充分发挥其功能.从而实现环境一经济一社会效益的同步增长。 关键词:中国;典型草原:生态系统;服务功能;评价 Exploration on Service Functions of Grassland Ecosystem Li Guoqi (Shandong agricultural university,resources and environment college , environmental science class one of 09 grade) Abstract:The ecological system is the support system of life on earth.However,people do not have comprehensive understanding about the functions of grassland ecosystem.As a result,grassland ecological environment becomes worse,which threatens the safety of grassland ecosystem,reduces or even deprives some functions of grassland ecosystem,and has affected people S life and economic development.Therefore,profound understanding should be given to the health and service functions of grassland ecosystem,and some countermeasures should be implemented to give full play to grassland ecosystem and thus to realize synchronous increase of environment,economy and social benefits. Key words:Chian;typical grassland;ecological system;service functions; asses 前言:草原是我国主要的自然生态系统类型之一。据《中国统计年鉴》(1988)提供资料,我国可利用的草原面积为3.365亿公顷,占世界草原总面积的7.1%左右。目前, 随着草地生态系统退化现象的加剧, 人们对草地生态系统服务功能的研究逐渐增多, 但与森林和湿地生态系统相比, 草地生态系统服务功能研究目前仍然不足。 1 草原生态系统服务功能的定义 草原生态系统的服务功能是指草地生态系统及其生态过程成为人类提供的自然环境条件和效用. 如太阳能的同化、调节气候、涵养水源、对污染物的吸收、贮藏养分等。它能够维持生命物质的生物地化循环及水文循环、维持生物物种与遗传多样性、净化环境、维持大气化学的平衡与稳定,从而为人类的生存与现代文明提供重要作用。 2 草原生态系统服务功能的内容 不同学者对草原生态系统服务功能的研究方法不一,下面以何广礼的研究为例简述草原生态系统服务的功能。 2.1 草原生态系统的环境生产功能及环境生产层 草原生态系统在不作为草原牧业生产或作为草原牧业生产之前,能以其自然景观、人文景观、珍稀动植物、保持水土、绿化美化环境等景观资源和环境效应产生经济价值。草原生态环境的生产开发,其目的是在保护和扩大草原面积的前提下.利用草原巨大的生态环境功能和诸多效应,产生多样化的经济效益。如美国近年来的草坪业销售和经营产值高达74亿美元,且草坪业每年以18%的速度递增,是当今美国十大农业支柱产业之一;我国的草坪业也是草业各分支中发展最快、产业化程度最高的部门;西欧在草原畜牧业达到相当的水平后,目前已将草原生产的重点从提高植物一动物生产,转换到提高环境效应和动物保健;1990年.著名的英国皇家草原研究所更名为国家环境与草原研究所。这些都说明,草原巨大和多样化的环境功能和效应,能够为草原生态多样化的环境产业开发利用提供良好的应用和市场前景。目前,内蒙古各盟市也开发了一大批草原旅游项目.为地方经济的增长和扩大就业及

农业生态系统碳循环研究2013

农业生态系统碳循环研究 摘要:在人们对温室效应理解不断加深的同时,全球碳循环的研究也随着技术的进步不断深入。与人类生产生活关系最密切的是陆地生态系统碳循环研究,而农业生态系统碳循环研究是其中最为重要的一部分。经过国内外研究者的努力,已对农业生态系统碳源/汇效益、碳循环影响因素、模拟模型、碳通量及农业生态系统对全球变暖的响应等诸多研究内容取得极为重要的成果。但在一些问题上尚存在不小争议,对一些过程尚不能清楚认识,对一些因素尚不能准确联系。 关键词:农业生态系统;碳循环;低碳农业; 近百年来,全球变暖已成为不争事实,温度的上升对整个地球环境和人类生产生活产生了巨大的影响,产生了一系列严重的和不可逆转的后果:草原和荒漠面积增加,森林面积减少;热带扩展,副热带、暖热带和寒带缩小,寒温带略有增加;农业的种植决策、品种布局和品种改良、土地利用、农业投入和技术改进等受到影响;加剧了目前日趋紧张的水资源问题;改变了区域降水、蒸发分布状况;引发环境问题,增加了对人类及其生存环境的压力[1]。 随着全球气候变化研究的不断深入,对全球气候变暖形成原因的理解也产生了一些分歧:一部分人认为人类改造自然的活动是全球气候变暖的主要原因;另一部分人认为全球气候变暖是气候周期性变化的结果,太阳活动和火山活动是变化的主要原因,而人类活动不是决定性原因。但不论全球气候变暖的主要原因是什么,人类活动对整个地球系统产生的巨大影响不容忽视,人类活动排放出以CO2为主的温室气体引起了全球碳循环的变化,而这一变化又进一步影响到全球气候的变化,产生不利于人类生存及发展的变化。碳循环研究在此种局势下显示出极为重要的意义。 根据Falkowski研究结果表明,陆地生态系统蓄积了总量大约为2 000 Gt(1Gt=1×1015g)的碳[2]。尽管相较于岩石圈>60 000 000Gt和海洋38 400Gt的碳量,陆地生态系统蓄积的碳量十分微弱,但是人类主要的生产生活空间位于陆地上,人类的行为最直接的影响陆地生态系统,且产生的影响最大,使得这部分碳储量的变化体现出非同一般的可变性和极为显著的重要性。土壤碳库是温室气体重要的释放源,也是重要的吸收汇[3]。正因为人类活动的强烈影响,可以说全球碳循环中最大不确定性主要来自陆地生态系统。陆地生态系统碳循环过程可以解释为:植物通过光合作用将大气中的CO2吸收存于植物体内,形成有机化合物并固定起来,而后一部分有机物在植物的呼吸作用和土壤及枯枝落叶层中有机质腐烂过程中返回大气。这样的一个循环过程就形成了大气-陆地植被-土壤-大气整个陆地生态系统的碳循环[4]。 在人类活动中,农业生产对陆地生态系统起了巨大的影响,农业生产不仅改变了原有的土地利用方式,改变了原有植被种类,甚至改变了土壤类型,并因这些改变对原有碳循环产生了极为重要的影响。1850-1990年期间,土地利用变化造成的CO2排放量约为124Gt,而其中贡献最大的是农业的扩张。在农业活动中,耕地所造成的总净通量约占68%,牧草占13%,迁移农业占4%。人类活动已经强烈改变了原有的全球碳循环模式[5]。 1. 农业生态系统碳源?碳汇? 农业生态系统是碳汇还是碳源,这是首先需要回答的问题。 农业生态既可以是碳汇,也可以是碳源。农业碳排放主要源于农业废弃物、肠道发酵、粪便管理、农业能源利用、稻田以及生物燃烧。而农业生态系统的碳主要固定在作物和土壤中。农田生态系统中,农田管理措施、土壤性质是影响土壤有机碳固定、转化及释放的主要因素,同时还受土地利用方式、植物品种、气候变化等多种因素影响[3]。不同的农业生态系统因自身特点呈现出不同的碳通量,同一农业系统因管理方式或利用方式不同,甚至可以

青藏高原高寒草地3米深度土壤无机碳库及分布特征_张蓓蓓

植物生态学报 2016, 40 (2): 93–101 doi: 10.17521/cjpe.2015.0406 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.wendangku.net/doc/d62183211.html, 青藏高原高寒草地3米深度土壤无机碳库及分布特征张蓓蓓1,2刘芳1丁金枝2,3房凯2,3杨贵彪2,3刘莉2,3陈永亮2 李飞2,3杨元合2* 1内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 呼和浩特 010051; 2中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093; 3中国科学院大学, 北京 100049 摘 要准确评估土壤无机碳库的大小及其分布特征有助于全面理解陆地生态系统碳循环与气候变暖之间的反馈关系。然 而, 由于深层土壤剖面信息匮乏, 使得目前学术界对深层土壤无机碳库的了解十分有限。该研究基于342个3 m深度和177个50 cm深度的土壤剖面信息, 采用克里格插值方法估算了青藏高原高寒草地不同深度的土壤无机碳库大小, 并在此基础上分析 了该地区土壤无机碳密度的分布特征。结果显示, 青藏高原高寒草地0–50 cm、0–1 m、0–2 m和0–3 m深度的土壤无机碳库大 小分别为8.26、17.82、36.33和54.29 Pg C, 对应的土壤无机碳密度分别为7.22、15.58、31.76和47.46 kg C·m–2。研究区土壤无 机碳密度总体呈现由东南向西北增加的趋势; 高寒草原土壤的无机碳密度显著大于高寒草甸的无机碳密度。整体上, 不同深 度的高寒草原无机碳库约占整个研究区无机碳库的63%–66%。此外, 深层土壤中储存了大量无机碳, 1 m以下土壤无机碳库是 1 m以内无机碳库的2倍。两种草地类型土壤无机碳的垂直分布存在差异: 对高寒草原而言, 0–50 cm土壤无机碳所占的比例最 大; 但对高寒草甸而言, 在100–150 cm深度土壤无机碳出现富集。这些结果表明青藏高原深层土壤是一个重要的无机碳库, 需在未来碳循环研究中予以重视。 关键词碳库; 克里格插值; 土壤无机碳; 3 m土钻; 青藏高原 引用格式: 张蓓蓓, 刘芳, 丁金枝, 房凯, 杨贵彪, 刘莉, 陈永亮, 李飞, 杨元合 (2016). 青藏高原高寒草地3米深度土壤无机碳库及分布特征. 植物生 态学报, 40, 93–101. doi: 10.17521/cjpe.2015.0406 Soil inorganic carbon stock in alpine grasslands on the Qinghai-Xizang Plateau: An updated evaluation using deep cores ZHANG Bei-Bei1,2, LIU Fang1, DING Jin-Zhi2,3, FANG Kai2,3, YANG Gui-Biao2,3, LIU Li2,3, CHEN Yong-Liang2, LI Fei2,3, and YANG Yuan-He2* 1College of Energy and Power Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China; 2State Key Laboratory of Vegetation and Envi-ronmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China; and 3University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China Abstract Aims To estimate the size and spatial patterns of 3-m-deep soil inorganic carbon (SIC) stock across alpine grass-lands on the Qinghai-Xizang Plateau. Methods We conducted a comprehensive investigation and collected soil samples from 342 3-m-deep cores and 177 50-cm-deep pits across the study area. Using Kriging interpolation, we interpolated site-level observations to the regional level. The distribution of SIC density was then overlaid with the regional vegetation map at a scale of 1:1000000 to calculate SIC stock of the alpine steppe and alpine meadow. Kruskal-Wallis tests were further con-ducted to examine the differences of SIC density between the two grassland types and among soil depths with 50 cm-depth intervals. Important findings The total SIC stock at depths of 50 cm, 1 m, 2 m and 3 m were estimated at 8.26, 17.82, 36.33 and 54.29 Pg C, with SIC density being 7.22, 15.58, 31.76 and 47.46 kg C·m–2, respectively. SIC density exhibited large spatial variability, with an increasing trend from the southeastern to the northwestern plateau. Much larger SIC stock was observed in the alpine steppe than alpine meadow, with the former accounting for 63%–66% of the total stock at depths of 50 cm, 1 m, 2 m and 3 m. A large amount of SIC stock was found in deep soils (1–3 m), amounting to approximately 2 times as much carbon stored in the top 1-m-deep soil layer. The ver-tical distributions of SIC density differed between the two grassland types. The highest proportions of SIC —————————————————— 收稿日期Received: 2015-11-13 接受日期Accepted: 2016-01-17 * 通信作者Author for correspondence (E-mail: yhyang@https://www.wendangku.net/doc/d62183211.html,)

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