围栏对山地草原土壤碳的影响

0 引言草原生态系统是陆地生态系统的主要类型之一，也是受人类活动影响最严重的地区。草原生态系统的正常运转对于维护全球和区域生态平衡具有极其重要的作用。碳的生物地球化学循环是全球变化研究的核心内容之一。因此，有必要研究草地土壤——植物系统中碳的生物地理特征。本文旨在通过研究草地覆盖变化对植物主要功能类群的影响以及草地退化演替过程中土壤碳的分布和储存特征，探讨天然草地对全球气候变化的响应和反馈。新疆天然山地草原，揭示草原覆盖。碳的排放和吸收机制发生了改变。 1 材料与方法1.1 研究区自然地理选择新疆已实施天然草原恢复措施（围栏）的代表性天然山地草原类型作为主要研究对象：山地草原、亚高山草甸和高山草甸。山地草原位于新疆西天山伊犁特克斯县境内；亚高山草甸位于新疆阿尔泰地区富蕴县境内；高山草甸位于新疆天山中段巴州、泾县境内的巴音布鲁克草原。 1.2 样品采集及预处理植物样品：每小区设置10 m10 m的大样方。在大样地中选取4块1 m1 m的小样地测量植物地上、地下生物量。将地上植物从地表剪下来，新鲜称重，装入塑料袋中，送回实验室干燥称重。同时，在4个测定小区中垂直分层取根样，每隔5 cm取1个根样（10 cm10 cm），用60目筛水冲洗，称其鲜重。测量地下生物量，然后在空气中干燥。称重。并分别测定植物各部分的有机碳含量。植物碳储量根据植物地上根和地下根的生物量和碳含量计算。土壤样品：在典型大样地的四个角和中心各设置一个1m1m的小样地，挖土剖面，土剖面深度为60 cm（高寒草甸围栏外55 cm） ，因为剖面达到55厘米cm已经到达母材层）。重复采集土样，每隔5 cm采集1个土样，共采集71个样品，每个样品由同层5个土样等量混合而成。除去样品中的草根和石块，取一部分新鲜样品测量土壤湿度，其余部分风干。同时，在同一水平上采集土壤可溶性有机碳样品。当土壤可溶性有机碳样品无法立即分析时，将其暂时储存在冰箱中。将风干土壤样品研磨过1 mm 和0.25 mm 筛，用于分析土壤有机碳、无机碳、全氮、速效氮、pH 和可溶性盐。 1.3 分析方法样品测定： 外热式重铬酸钾氧化法测定土壤有机碳：土壤可溶性有机碳用0.1mol K2Cr2O7、1:5 H2SO4、25。静置24h，用硫酸亚铁滴定；土壤无机碳采用气体容量法测定。 1.4 数据处理与分析采用Excel、DPS等统计分析软件进行数据处理与分析。土壤碳通量也称为土壤碳密度，是指单位面积一定厚度土壤中的碳含量。因此，土壤碳通量的单位通常为kg/m22或kg/hm2。由于排除面积因素的影响，以土壤体积作为测量依据，土壤碳通量已成为评价土壤碳量的重要指标。对于一定剖面深度的土壤，有机碳通量可按下式计算： Ct=(pbxHxSOC) 式中：Ct 为土壤碳通量，pb 为土壤容重，H 为土层厚度，SOC 是土壤碳含量。通过样品分析获得土壤容重和土壤碳含量。根据公式计算出不同山地草原的土壤碳通量。 2 结果与分析2.1 土壤有机碳通量剖面特征从图2-1可以看出，土壤有机碳通量从0~60 cm剖面快速下降。根层0~20 cm有机碳通量较高，这与地下生物量的地表积累有关。长期围栏的高寒草甸，围栏内土壤有机碳通量在整个剖面上显着高于围栏外。短围栏时间亚高山草甸0~5 cm表层土壤有机碳通量高于围栏外，围栏内5 cm以下土壤有机碳通量低于围栏外。围栏刈割的山地草原，围栏内0~40 cm土壤有机碳通量低于围栏外。

原因可能是围栏的修剪减少了围栏地上部分对土壤有机质的贡献，大部分养分被带走影响了地下生物量，削弱了土壤有机碳的积累。栅栏。这还有待进一步研究。 2.2 土壤无机碳通量剖面特征从图2-2可以看出，不同土壤的无机碳通量从0~60 cm连续增加，围栏内外无机碳通量差异不大。整个断面，表明短期围栏对土壤无机碳通量影响较大，但影响较小。表2-1的数据进一步说明了这一点。 2.3 不同草地类型碳通量特征从表2可以看出，高寒草甸土壤无机碳通量>山地草原土壤无机碳通量>亚高山草甸土壤无机碳通量。这是由于亚高山草甸土壤的pH 值较低（6.8）。因此碳酸盐含量很低；高寒草甸和山地草原土壤的pH值较高，分别为8.2和8.3，因此碳酸盐含量较高。 3 结论通过不同草地类型碳通量的比较。高山草甸土壤无机碳通量>山地草原土壤无机碳通量>亚高山草甸土壤无机碳通量；山地草原土壤有机碳通量最大，亚高山草甸土壤有机碳通量高山草甸土壤有机碳通量差异较小。高寒草甸、亚高山草甸和山地草甸——个植物系统的土壤有机碳通量在围墙内外土壤有机碳通量中表现出明显的规律性，而围墙内外无机碳通量总体上存在差异。可以看出，短期围栏对土壤无机碳通量几乎没有影响。