以位于青藏高原东缘的贡嘎山海螺沟冰川退缩区为研究对象,基于有机土壤中汞、碳、氮的含量变化及化学计量关系,探讨了植被格局变化对土壤汞积累分布的影响.结果表明,有机土壤形成前期(10年尺度内),不同林分均因凋落物快速降解导致碳、氮含量显著降低与汞的络合位点增加,致使土壤中汞呈现强烈的富集效应;有机质后续的慢速降解矿化过程(10年至百年尺度)中,植被类型的影响作用明显,不同林分下有机土壤中汞的积累模式存在显著差异.针叶林有机层土壤汞浓度(277.54±117.19) ng/g大于演替前期阔叶林(204.23±14.38) ng/g的值.在有机质慢速矿化阶段中,阔叶林土壤汞随深度递减,而针叶林土壤汞基本保持恒定,这与针叶凋落物中氮含量(2.11%±0.20%)较阔叶(2.64%±0.10%)低,使得其针叶凋落物降解矿化速率变慢有关.此外,阔叶林分有机土壤中Hg/C随C/N增加而显著降低,但由于针叶林不同的凋落物输入特征和汞积累模式,其Hg/C与C/N不再呈现显著负相关.
以位于青藏高原东缘的贡嘎山海螺沟冰川退缩区为研究对象,基于有机土壤中汞、碳、氮的含量变化及化学计量关系,探讨了植被格局变化对土壤汞积累分布的影响.结果表明,有机土壤形成前期(10年尺度内),不同林分均因凋落物快速降解导致碳、氮含量显著降低与汞的络合位点增加,致使土壤中汞呈现强烈的富集效应;有机质后续的慢速降解矿化过程(10年至百年尺度)中,植被类型的影响作用明显,不同林分下有机土壤中汞的积累模式存在显著差异.针叶林有机层土壤汞浓度(277.54±117.19) ng/g大于演替前期阔叶林(204.23±14.38) ng/g的值.在有机质慢速矿化阶段中,阔叶林土壤汞随深度递减,而针叶林土壤汞基本保持恒定,这与针叶凋落物中氮含量(2.11%±0.20%)较阔叶(2.64%±0.10%)低,使得其针叶凋落物降解矿化速率变慢有关.此外,阔叶林分有机土壤中Hg/C随C/N增加而显著降低,但由于针叶林不同的凋落物输入特征和汞积累模式,其Hg/C与C/N不再呈现显著负相关.
为了探讨植被原生演替初期关键种的碳氮磷生态化学计量特征对冰川退缩区植被原生演替进程的影响,采用时空替代法,探讨了青藏高原东麓贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地原生演替序列初期关键种马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)植株土壤碳氮磷生态化学计量特征。结果表明:马河山黄芪枯落物和不同器官有机碳变化为根系>茎>枯落物>叶片;全氮变化为叶片>根系>枯落物>茎;全磷变化为叶片>枯落物>根系>茎;C/N变化为茎>枯落物>根系>叶片;C/P变化为茎>根系>枯落物>叶片;N/P变化为根系>叶片>枯落物>茎。说明马河山黄芪地上部分和地下部分化学计量比变化基本同步,且马河山黄芪的生长主要是受P元素限制。土壤C/N变化为27.73～30.63,土壤N/P变化为0.42～0.49,土壤C/P变化为11.90～13.42。马河山黄芪枯落物有机碳含量与枯落物全氮、全磷含量存在显著正相关关系(p<0.05),枯落物全磷含量与枯落物C/N间存在显著负相关关系(p<0.05),枯落物N...
为了探讨植被原生演替初期关键种的碳氮磷生态化学计量特征对冰川退缩区植被原生演替进程的影响,采用时空替代法,探讨了青藏高原东麓贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地原生演替序列初期关键种马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)植株土壤碳氮磷生态化学计量特征。结果表明:马河山黄芪枯落物和不同器官有机碳变化为根系>茎>枯落物>叶片;全氮变化为叶片>根系>枯落物>茎;全磷变化为叶片>枯落物>根系>茎;C/N变化为茎>枯落物>根系>叶片;C/P变化为茎>根系>枯落物>叶片;N/P变化为根系>叶片>枯落物>茎。说明马河山黄芪地上部分和地下部分化学计量比变化基本同步,且马河山黄芪的生长主要是受P元素限制。土壤C/N变化为27.73～30.63,土壤N/P变化为0.42～0.49,土壤C/P变化为11.90～13.42。马河山黄芪枯落物有机碳含量与枯落物全氮、全磷含量存在显著正相关关系(p<0.05),枯落物全磷含量与枯落物C/N间存在显著负相关关系(p<0.05),枯落物N...
为了解气候变化情景下积雪覆盖减少对土壤微生物的影响,选取大兴安岭白桦次生林为研究对象,采用人工遮雪法,探究不同时期自然积雪和遮雪处理下土壤微生物生物量和胞外酶活性的变化特征及其关键环境驱动因子.结果显示:土壤微生物生物量碳(MBC)在积雪形成期最高、植被生长季初期最低,在积雪稳定期遮雪处理下MBC显著高于对照;在积雪稳定期自然积雪下微生物生物量氮(MBN)显著高于遮雪处理(P 0.05).在积雪稳定期和积雪融化期自然积雪下β-葡萄糖苷酶(βG)活性显著高于遮雪;自然积雪下β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PER)活性均在积雪稳定期显著高于遮雪处理(P 0.05).遮雪仅在积雪稳定期显著改变土壤微生物生物量和胞外酶化学计量比.冗余分析(RDA)发现,土壤含水率(SWC)、总磷(TP)与MBP、AP呈显著正相关;MBC受土壤总有机碳(TOC)影响较大;铵态氮(NH4+-N)与M...
为了解气候变化情景下积雪覆盖减少对土壤微生物的影响,选取大兴安岭白桦次生林为研究对象,采用人工遮雪法,探究不同时期自然积雪和遮雪处理下土壤微生物生物量和胞外酶活性的变化特征及其关键环境驱动因子.结果显示:土壤微生物生物量碳(MBC)在积雪形成期最高、植被生长季初期最低,在积雪稳定期遮雪处理下MBC显著高于对照;在积雪稳定期自然积雪下微生物生物量氮(MBN)显著高于遮雪处理(P 0.05).在积雪稳定期和积雪融化期自然积雪下β-葡萄糖苷酶(βG)活性显著高于遮雪;自然积雪下β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PER)活性均在积雪稳定期显著高于遮雪处理(P 0.05).遮雪仅在积雪稳定期显著改变土壤微生物生物量和胞外酶化学计量比.冗余分析(RDA)发现,土壤含水率(SWC)、总磷(TP)与MBP、AP呈显著正相关;MBC受土壤总有机碳(TOC)影响较大;铵态氮(NH4+-N)与M...
[目的]对贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替初期关键种柳叶菜(Epilobium hirsutum)和马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)碳氮磷含量及生态化学计量进行研究,掌握两关键种碳氮磷及其化学计量学特征,为预测未来在全球气候变化背景下冰川退缩区域环境变化及植被演替趋势研究提供理论支持。[方法]采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替序列初期关键种柳叶菜和马河山黄芪根、茎、叶、果实的碳、氮和磷含量及其化学计量学特征。[结果]柳叶菜根系有机碳含量变化范围为436～445 g/kg,较马河山黄芪根系有机碳含量高。不同器官的全磷含量均值柳叶菜为1.78 g/kg,马河山黄芪为1.30 g/kg。柳叶菜不同器官的有机碳含量变化依次为:根系>果实>叶片>茎,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实>茎,全磷含量表现依次为:果实>叶片>根系>茎。马河山黄芪不同器官的有机碳含量变化依次为:黄芪根系>果实>茎>叶片,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实&g...
[目的]对贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替初期关键种柳叶菜(Epilobium hirsutum)和马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)碳氮磷含量及生态化学计量进行研究,掌握两关键种碳氮磷及其化学计量学特征,为预测未来在全球气候变化背景下冰川退缩区域环境变化及植被演替趋势研究提供理论支持。[方法]采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替序列初期关键种柳叶菜和马河山黄芪根、茎、叶、果实的碳、氮和磷含量及其化学计量学特征。[结果]柳叶菜根系有机碳含量变化范围为436～445 g/kg,较马河山黄芪根系有机碳含量高。不同器官的全磷含量均值柳叶菜为1.78 g/kg,马河山黄芪为1.30 g/kg。柳叶菜不同器官的有机碳含量变化依次为:根系>果实>叶片>茎,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实>茎,全磷含量表现依次为:果实>叶片>根系>茎。马河山黄芪不同器官的有机碳含量变化依次为:黄芪根系>果实>茎>叶片,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实&g...
以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明:积雪厚度增加后,0～20cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0～10cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0～20cm土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0～10cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0～10cm和10～20cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。
以青藏高原多年冻土区高寒沼泽化草甸为研究对象,采用雪栅栏诱导方式模拟积雪厚度增加,结合植物地上、地下根系以及土壤养分变化,分析了高寒沼泽化草甸对积雪厚度增加的响应。结果表明:积雪厚度增加后,0～20cm浅层土壤温度和水分含量增加;植物群落高度和土壤表层0～10cm根系生物量显著增加,植物群落组成和地上生物量没有变化;地下0～20cm土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)总储量降低,根系中C、N、P储量增加;土壤表层0～10cm总N∶P比显著增加,但是有效磷含量在0～10cm和10～20cm土层均显著增加。可见,积雪厚度增加并不影响沼泽化草甸植物群落的组成和地上生物量,仅增加植被高度;增加土壤表层总N∶P比意味着积雪厚度增加可能会减轻沼泽化草甸土壤中氮限制,从而减缓沼泽化草甸的氮匮乏状况。结论可为高寒生态系统响应积雪变化研究提供样地尺度的观测数据,并为冰冻圈生态系统应对未来气候变化的模型估算提供数据支撑。