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Spatial distribution of carbon density in grassland vegetation of the Loess Plateau of China

黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 1 期摇 摇 2012 年 1 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
局域种群的 Allee效应和集合种群的同步性 刘志广,赵摇 雪,张丰盘,等 ( 1 )………………………………
叶片毛尖对齿肋赤藓结皮凝结水形成及蒸发的影响 陶摇 冶,张元明 ( 7 )……………………………………
长江口锋面附近咸淡水混合对浮游植物生长影响的现场培养 王摇 奎,陈建芳,李宏亮,等 ( 17 )……………
河流流量对流域下垫面特性的响应 田摇 迪,李叙勇,Donald E. Weller ( 27 )…………………………………
中国中东部平原亚热带湿润区湖泊营养物生态分区 柯新利, 刘摇 曼, 邓祥征 ( 38 )…………………………
基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略 聂泽宇,梁新强,邢摇 波,等 ( 48 )………………………
滇池外海蓝藻水华爆发反演及规律探讨 盛摇 虎,郭怀成,刘摇 慧,等 ( 56 )……………………………………
采伐干扰对华北落叶松细根生物量空间异质性的影响 杨秀云,韩有志,张芸香,等 ( 64 )……………………
松嫩草原榆树疏林对不同干扰的响应 刘摇 利,王摇 赫,林长存,等 ( 74 )………………………………………
天山北坡不同海拔梯度山地草原生态系统地上净初级生产力对气候变化及放牧的响应
周德成,罗格平,韩其飞,等 ( 81 )
………………………
………………………………………………………………………………
草原化荒漠草本植物对人工施加磷素的响应 苏洁琼,李新荣,冯摇 丽,等 ( 93 )………………………………
自然和人工管理驱动下盐城海滨湿地景观格局演变特征与空间差异 张华兵,刘红玉,郝敬锋,等 (101)……
晋、陕、宁、蒙柠条锦鸡儿群落物种多样性对放牧干扰和气象因子的响应
周摇 伶,上官铁梁,郭东罡,等 (111)
………………………………………
……………………………………………………………………………
华南地区 6 种阔叶幼苗叶片形态特征的季节变化 薛摇 立,张摇 柔,奚如春,等 (123)…………………………
河西走廊不同红砂天然群体种子活性相关性 苏世平,李摇 毅,种培芳 (135)……………………………………
江西中南部红壤丘陵区主要造林树种碳固定估算 吴摇 丹,邵全琴,李摇 佳,等 (142)…………………………
酸雨和采食模拟胁迫下克隆整合对空心莲子草生长的影响 郭摇 伟,李钧敏,胡正华 (151)……………………
棉铃虫在 4 个辣椒品种上的寄主适合度 贾月丽,程晓东,蔡永萍,等 (159)……………………………………
烟草叶面积指数的高光谱估算模型 张正杨,马新明,贾方方,等 (168)…………………………………………
不同作物田烟粉虱发生的时空动态 崔洪莹,戈摇 峰 (176)………………………………………………………
长期施肥对稻田土壤固碳功能菌群落结构和数量的影响 袁红朝,秦红灵,刘守龙,等 (183)…………………
新银合欢篱对紫色土坡地土壤有机碳固持的作用 郭摇 甜,何丙辉,蒋先军,等 (190)…………………………
一株产漆酶土壤真菌 F鄄5 的分离及土壤修复潜力 茆摇 婷,潘摇 澄,徐婷婷,等 (198)…………………………
木论喀斯特自然保护区土壤微生物生物量的空间格局 刘摇 璐,宋同清,彭晚霞,等 (207)……………………
岷江干旱河谷 25 种植物一年生植株根系功能性状及相互关系 徐摇 琨,李芳兰,苟水燕,等 (215)……………
黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征 程积民,程摇 杰,杨晓梅,等 (226)…………………………………
棉铃发育期棉花源库活性对棉铃对位叶氮浓度的响应 高相彬,王友华,陈兵林,等 (238)……………………
耕作方式对紫色水稻土有机碳和微生物生物量碳的影响 李摇 辉,张军科,江长胜,等 (247)…………………
外源钙对黑藻抗镉胁迫能力的影响 闵海丽,蔡三娟,徐勤松,等 (256)…………………………………………
强筋与弱筋小麦籽粒蛋白质组分与加工品质对灌浆期弱光的响应 李文阳,闫素辉,王振林 (265)……………
专论与综述
蛋白质组学研究揭示的植物根盐胁迫响应机制 赵摇 琪,戴绍军 (274)…………………………………………
流域生态风险评价研究进展 许摇 妍,高俊峰,赵家虎,等 (284)…………………………………………………
土壤和沉积物中黑碳的环境行为及效应研究进展 汪摇 青 (293)…………………………………………………
研究简报
青藏高原紫穗槐主要形态特征变异分析 梁坤伦,姜文清,周志宇,等 (311)……………………………………
菊属与蒿属植物苗期抗蚜虫性鉴定 孙摇 娅,管志勇,陈素梅,等 (319)…………………………………………
滨海泥质盐碱地衬膜造林技术 景摇 峰,朱金兆,张学培,等 (326)………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*332*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄01
封面图说: 白鹭展翅为梳妆,玉树临风巧打扮———这是大白鹭繁殖期时的美丽体态。 大白鹭体羽全白,身长 94—104cm,寿命
20 多年。 是白鹭中体型最大的。 繁殖期的大白鹭常常在湿地附近的大树上筑巢,翩翩飞舞吸引异性,其繁殖期背部
披有蓑羽,脸颊皮肤从黄色变成兰绿色、嘴由黄色变成绿黑色。 大白鹭是一个全世界都有它踪迹的广布种,一般单
独或成小群,在湿地觅食,以小鱼、虾、软体动物、甲壳动物、水生昆虫为主,也食蛙、蝌蚪等。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 1 期
2012 年 1 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 1
Jan. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中国科学院重要方向项目(KZCX2鄄YW鄄441,KZCX2鄄YW鄄149);中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050202);黄土高原土壤侵蚀
与旱地农业国家重点实验室专项(10502鄄Z8);农业部现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS鄄35)
收稿日期:2010鄄11鄄13; 摇 摇 修订日期:2011鄄06鄄27
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: gyzcjm@ ms. iswc. ac. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201011131626
程积民,程杰,杨晓梅,刘伟,陈芙蓉.黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征.生态学报,2012,32(1):0226鄄0237.
Cheng J M, Cheng J,Yang X M, Liu W,Chen F R. Spatial distribution of carbon density in grassland vegetation of the Loess Plateau of China. Acta
Ecologica Sinica,2012,32(1):0226鄄0237.
黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征
程积民1,2,*, 程摇 杰1,杨晓梅2,刘摇 伟2,陈芙蓉2
(1.西北农林科技大学, 杨凌摇 712100;
2.中国科学院水利部水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌摇 712100)
摘要:草地是世界上分布最广的植被类型之一,作为陆地生态系统的重要组成部分,参与了全球碳源 /汇及碳循环过程,在全球
气候变化中扮演着重要角色,并对其产生重大影响。 以黄土高原草地植被为研究对象,结合国家退耕还林草与封山禁牧工程的
实施,对封禁前后的天然草地和退化草地,采用样带多点调查与多年定位测定相结合的方法,分析了黄土高原不同类型草地植
物活体、凋落物和根系碳密度分布格局与地带性规律,系统研究了黄土高原不同草地类型退化草地和封禁草地生物量与碳密度
沿海拔及降水梯度的时空变异特征,阐述了影响草地碳密度分布的主要驱动因子及其作用机理。 结果表明:4 种草地类型 3 种
处理的草地生物量和碳密度自西北向东南均与降雨量呈指数增长趋势,并随海拔降低而显著降低,且二者呈显著的线性回归关
系;各草地类型地上 /地下生物量与碳密度分布规律均为荒漠草原<丘陵典型草原<梁塬典型草原<草甸草原;封禁 11a 草地活
体植物、凋落物和根系碳密度总量:荒漠草原为 7. 066 t / hm2,丘陵典型草原为 8. 080 t / hm2,梁塬典型草原为 15. 319 t / hm2,草甸
草原为 20. 982 t / hm2,分别是退化草地的 14. 8、8. 33、6. 5 倍和 15. 88 倍。 充分表明,封禁不仅能使草地植被恢复和生物量提高,
而且也是草地生产力和碳密度增加的一条重要途径。 由此可见,气候干旱和草地退化是影响草地生物量和碳密度的关键因素,
系统研究黄土高原封禁草地生物量增长与碳密度变化过程,将会对未来全球气候变化分析作出重要贡献。
关键词:黄土高原;天然草地;碳密度;气候;响应
Spatial distribution of carbon density in grassland vegetation of the Loess Plateau
of China
CHENG Jimin1,2,*, CHENG Jie1,YANG Xiaomei2, LIU Wei2,CHEN Furong2
1 Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China
2 State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on Loess Plateau Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and
Ministry of Soil Resources, Yangling 712100, China
Abstract: Grassland is an important and terrestrial ecosystem and one of the most widely distributed ecosystems in the
world. In the context of climate change, grassland has a significant impact on global carbon source / sink dynamics and
carbon cycling. The focus of the present study was the grassland vegetation of the Loess Plateau. We analyzed the effects of
natural and degraded grassland grazing pre鄄 and post鄄prohibition to combine the policy of returning farmland to forest or
grassland and grazing prohibition. Using multi鄄point transect surveys and long鄄term fixed monitoring sites, plant
distribution, leaf litter, and distribution and zonation of below ground carbon density of different types of grassland in the
Loess Plateau were recorded. The temporal鄄spatial variability of biomass and carbon density with respect to the altitudinal
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and precipitation gradient was studied in several degraded grasslands and an enclosed grassland. The main driving factors of
carbon density change and mechanisms underlying the distribution pattern of carbon density were also analyzed. The results
indicated that the biomass and carbon density showed a tendency to exponentially increase with precipitation amount, and
also significantly decrease with altitude from northwest to southeast in the degraded grassland, early enclosed grassland and
enclosed grassland for 11 years among four types of grasslands. There was a significant linear relationship between biomass
and carbon density. In each type of grassland, the amount of biomass of above ground and below ground carbon density was
present in the following order: desert steppe < hills typical steppe < plateau steppe < meadow steppe. Carbon density of
plants, leaf litter, and roots in grassland where grazing has been prohibited for 11 years was 7. 066 t / hm2 for desert steppe,
8. 080 t / hm2 for hilly steppe, 15. 319 t / hm2 for plateau steppe and 20. 982 t / hm2 for meadow steppe, which were 14. 8
times, 8. 33 times, 6. 5 times, and 15. 88 times higher than degraded grassland, respectively. Our results demonstrated
that grazing prohibition can not only restore vegetation and increase biomass in the grassland, but also significantly improve
grassland productivity and the potential for carbon sequestration. The arid climate and grassland degradation are critical
factors that influence the biomass and carbon density of grassland. Study of biomass and carbon density change following
grazing prohibition can make an important contribution towards the analysis of the effects of global climate change on
grassland in the Loess Plateau.
Key Words: the Loess Plateau; natural grassland; carbon density; climate; response
近年来,大气的 CO2含量在不断增加,致使全球气候逐渐变暖。 草地是世界最大的绿地之一,也是陆地生
态系统重要的组成部分和碳汇,它对抑制气候变化和固定大气中的 CO2具有重要作用。 诚然,草地植被和草
地土壤也向大气中释放 CO2 [1],这是植物和土壤在陆地生态系统 C 循环中具有“碳汇鄄碳源冶的双重功能[2]。
从全球来看,世界草地面积为 24伊108hm2,约占全球陆地面积的 1 / 5,其中热带草原约为 15伊108hm2,温带草原
约占 9伊108hm2,是世界分布最广的植被类型之一。 根据 WBGU 估算,全球草地生态系统的碳储量约为 1200
PgC。 其中草地植被层碳储存量约为 110 PgC,土壤层中 1100 PgC[3]。 我国草地是最大的陆地生态系统,各类
草地面积约 4伊108hm2,占土地总面积的 40%以上[4],其植被碳储量约占我国陆地生态系统总植被碳储量的
16. 7% [5]。 在黄土高原地区草地面积达 0. 6伊108 hm2,其中天然草地占 85% ,人工和改良草地占 15% ,占该区
域土地总面积的 32. 6% [6]。 因此,研究草地生态系统碳收支 /碳平衡过程,是正确认识全球碳循环的关键
之一[7]。
通过恢复草地植被与重建措施来增加草地面积,提高耗碳性生物量生产,增加土壤有机碳含量,缓解温室
效应,这方面国内外的研究报导较多[8]。 我国实施的退耕还林草与封山禁牧工程 10 余年来,不仅在退化草地
植被恢复、水土流失治理、改善生态环境,调节区域气候等方面效果卓著[9],而且对解决区域碳汇做出了重要
贡献。 长期以来,国际上诸多学者对草地生态系统土壤碳库尤其是有机碳库进行了广泛而深入的研究,在土
壤有机碳库的组成[10]、来源与输出方式[11鄄12]、碳储量及其时空分布特征等方面取得了很多成果[13鄄16]。 但目
前在碳密度和碳储量方面的研究多集中于农田、森林和土壤[17鄄18],对草地碳循环研究仅局限在估算和预测层
面,而实地调查和植物测定方面的研究报导较少,尤其是对黄土高原大面积的不同类型天然草地碳密度变化
研究尚属空白。 本文采用样带法从黄土高原西北到东南方向,结合海拔梯度与气候 变化,对不同草地类型的
碳密度进行了多点式试验研究,以期为全球气候变化及草地生态系统碳汇 /碳源的深入研究与系统分析草地
植被在全球气候变化中的生态价值和贡献提供科学依据。
1摇 研究区概况及样地选择
研究采样地点从黄土高原(35毅12忆—39毅38忆N,106毅21忆—113毅36忆E)西南向东北分为两条主样线,再由西北
向东南分为 3 条副样线,包括荒漠草原、典型草原和草甸草原 3 个类型,穿过海拔 1250—2650 m,经过干旱鄄半
干旱鄄半湿润区气候带,年均降水量 220—630 mm 范围,年均潜在蒸发量 1860 mm,年均气温 5. 8—13. 5 益
722摇 1 期 摇 摇 摇 程积民摇 等:黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征 摇
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(表 1)。
试验结合国家退耕还林草与封山禁牧工程的实施,对封禁前后的天然草地和退化草地进行定位测定。 草
地建群种和优势种为本氏针茅( Stipa bungeana)、短花针茅( S. breviflora)、大针茅( S. grandis)、厚穗冰草
(Aneurolepidium dasystachys)、白羊草 ( Bothriochloa ischemum)、狗尾草 ( Setaria vi ridis ) 、垂穗披碱草
(Clinelymus nutans)、硬质早熟禾 ( Poa sphondylodes)、糙隐子草 ( Cleistogenes squarrosa)、白草 ( Penniset
umcentrasiaticum)、芦苇(Phragmites communis) 、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、
猪毛蒿(Artemisia scoparis)、黄蒿( Artemisia scoparia ) 、冷蒿( Artemisia frigida)、百里香(Thymus mongolicus)、
星毛萎凌菜 ( Potentilla acaulis)、二裂萎凌菜 ( P. bifurca)、猪毛菜 ( Salsola collina) 、阿尔泰狗哇花
(Heteropappus altaicus)、扁蓿豆( Mellissit usruthenicus ) 、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、草木犀状黄芪
(Astragalus melilotoides)、大披针苔草(Carex lanceolata)等 1 年生和多年生草本, 还有少量灌木和半灌木,如小
叶锦鸡儿( Caragada microphylla ) 等。
表 1摇 采样点气候与植物分布状况
Table 1摇 Sampling distribution of climate and plants
草地类型
Grassland types
面积
Area
/ (104hm2)
海拔
Altitude
/ m
降雨量
Rainfall
/ mm
平均气温
Mean
temperature / 益
干燥度
Aridity
荒漠草原类玉摇 Desert grassland 630. 00 1250 220 6. 5 2. 5—3. 0
丘陵典型草原类域摇 Hilly typical steppe 845. 90 1350 450 7. 2 2. 0—2. 5
梁塬典型草原类芋摇 Plateau typical steppe 554. 33 1560 540 13. 5 2. 0—2. 5
草甸草原类郁 摇 Meadow steppe 295. 00 2200 630 5. 8 1. 0—1. 5
草地类型
Grassland types
逸10益积温
Cumulative
temperature
盖度
Cover
/ %
物种密度
Plant density
/ (株 / m2)
草地生物量
Biomass
/ (kg / m2)
荒漠草原类玉
Desert grassland 2650. 5
26. 2淤
51. 6于
淤4. 3依0. 85abA
于12. 2依1. 55abAB
淤0. 15依0. 04abA
于0. 64依0. 11aA
丘陵典型草原类域
Hilly typical steppe 2850. 2
32. 5
78. 5
9. 2依1. 6abA
18. 3依2. 1abAB
0. 38依0. 21abA
0. 98依0. 19aA
梁塬典型草原类芋
Plateau typical steppe 2259. 7
35. 6
82. 5
11. 1依2. 1ab
24. 8依0. 75abA
0. 36依0. 16aA
1. 02依0. 21abA
草甸草原类郁
Meadow steppe 1900. 3
37. 5
85. 2
13. 4依1. 6ab
26. 5依1. 51aA
0. 36依0. 11aA
1. 12依0. 23abA
摇 摇 小字母为差异显著水平(P<0. 05)、大字母为差异极显著水平(P<0. 01);淤封禁初期 于封禁 11a;玉:5 个类型组,每组 N = 66;域: 7 个类型
组,每组 N=66; 芋: 6 个类型组,每组 N=66;郁:4 个类型组,每组 N=66
2摇 试验布设与测定方法
2. 1摇 试验样地布设
试验设计选择了封山禁牧前(1999 年 5 月)的草地,为封禁初期草地,11a 封禁 (2009 年 9 月) 草地和退
化草地 3 种类型。 采用样线法选择 2 条主样线和 3 条副样线(图 1),草地分为荒漠草原、丘陵典型草原、梁塬
典型草原和草甸草原 4 种草地植被类型,按草地类型组,对在同一气候条件下具有相似地表和土壤环境特征
的草地,以样线法沿坡面水平方向,在 3 种类型调查测定中,对 22 个典型草地类型组,每组选择设置样地
3 hm2,封禁初期草地调查样方重复 6 次,样方面积为 1 m 伊 1 m,共调查样方 132 个;封禁草地调查样方重复
10 次,共调查样方 220 个;退化草地调查样方重复 6 次,共调查样方 132 个,试验共调查样方 484 个。 同时对
应进行活体植物、凋落物和根系测定与取样。
2. 2摇 生物量测定
地上生物量测定,在 4 种草地类型各样方内,随机设置 1 m 伊 1m样方,齐地面剪取植株地上活体部分,称
取鲜质量。 然后,按比例取部分样品带回室内,进行植物干重及含碳量测定。
根系生物量测定与地上测定相对应,采用直径为 9 cm的根钻,每 10 cm 为一层,取样至 100 cm。 根系样
822 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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图 1摇 黄土高原草地调查取样路线
Fig. 1摇 Sampling picture for grassland survey of Loess Plateau
品取回后,用铁晒经清水缓慢冲洗掉泥土,再用吸水纸吸取明水,阴晾后称取鲜重。 其后将样品,在(70依5)益
烘箱烘干至恒重,再根据取样鲜重与总鲜重的比例换算单位面积生物量。
2. 3摇 地表凋落物的现存量测定
在 4 种草地类型中,与地上生物量的测定相对应,设置 20 cm伊20 cm 的小样方,取地表凋落物的未分解
层,带回实验室在(70依5)益烘干,测定其现存量。
2. 4摇 植被碳密度测定法
植被碳密度测定:植物体地上和地下部分碳密度测定估算公式为:
Cb=琢M (1)
式中,Cb 为植物体碳密度(t / hm2);M 为地上部分(或地下部分)生物量( t / hm2);琢为生物量中有机碳含量,一些学者
采用 0. 45 / 0. 5[9,19鄄20]作为植被含碳量的估测值,本研究全部采用实测值。
2. 5摇 统计分析
对所测定的数据采用 Excel处理后,再利用 SPSS 13. 0软件进行平均值、标准差和单因素方差分析,并用最小显著差异
法(LSD)进行多重比较。
3摇 结果与分析
3. 1摇 草地碳储量变化特征
根据黄土高原不同草地类型对退化、封禁初期和封禁 11a 的草地平均碳密度和对应的草地类型面积,计
算了黄土高原草地植被的碳储量(表 2),研究中使用的黄土高原草地面积是以草地类型为单元的调查数据,4
种草地类型的总面积为 23. 2523伊106 hm2,其中丘陵和梁塬典型草原类型分布面积最大,为 14. 002伊106 hm2,
占黄土高原草地总面积的 60. 22% ;其次是荒漠草原类型 6. 300伊106 hm2,占草地总面积的 27. 1% ;草甸草原
类型分布面积最小,为 2. 950伊106 hm2,占黄土高原草地总面积的 12. 69% 。
922摇 1 期 摇 摇 摇 程积民摇 等:黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征 摇
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表 2 摇 不同类型草地植被碳储量变化
Table 2摇 Vegetation carbon storage changes among different types of grassland
草地类型
Grassland types
试验处理
Experiment
treatments
碳储量 Carbon storage / (kg / hm2)
活体植物
Living plants
凋落物
Litter
根系
Roots
合计
Sum
年均碳储量
Mean carbon
storage
/ (kg·hm-2·a-1)
荒漠草原 退化草地 130. 2 20. 4 303. 2 453. 8 453. 8
Desert grassland 封禁初期草地 246. 3 149. 6 1278. 6 1674. 5 558. 2
封禁 11a草地 1634. 7 2082. 9 3431. 1 7148. 7 714. 9
丘陵典型草原 退化草地 269. 7 43. 9 662. 0 975. 6 975. 6
Hilly typical steppe 封禁初期草地 713. 4 248. 9 2646. 5 3608. 8 1202. 9
封禁 11a草地 2371. 8 3908. 2 7225. 7 13505. 7 1350. 6
梁塬典型草原 退化草地 401. 3 43. 3 693. 3 1137. 9 1137. 9
Plateau typical steppe 封禁初期草地 1147. 2 330. 8 1018. 9 2496. 9 379. 3
封禁 11a草地 3322. 9 4571. 3 7697. 6 15591. 8 1559. 2
草甸草原 退化草地 475. 9 87. 4 794. 0 1357. 3 1357. 3
Meadow steppe 封禁初期草地 1312. 4 312. 9 2320. 1 3945. 4 1315. 1
封禁 11a草地 4046. 2 4803. 2 12286. 3 21135. 7 2113. 6
表 2 看出,黄土高原不同草地类型各处理间碳储量变化差异较大,总体变化趋势是封禁 11a草地>封禁初
期草地>退化草地。 4 种草地类型间碳储量的年均变化趋势为草甸草原>梁塬典型草原>丘陵典型草原>荒漠
草原,这于其他作者的研究结果基本上吻合[21鄄22]。
3. 2摇 草地生物量与降雨量时空变异特征
黄土高原草地地上生物量的变化,无论是退化草地、封禁初期草地和封禁 11a草地,均随经度和降雨量的
逐渐增加,生物量表现出明显空间变异特征,即沿样带自西北向东南,生物量不仅出现明显上升趋势(图 2),
且呈指数增长。 4 种草地类型平均退化草地生物量与降雨量变化趋势为 Y= 31. 0e0. 0029 x,R2 = 0. 931,N= 66;封
禁初期草地为 Y=33. 7e0. 0038 x,R2 =0. 961,N=66;封禁 11a草地为 Y=187. 6e0. 0022 x,R2 =0. 933,N=66。
图 2摇 草地类型生物量与降雨量空间分布
Fig. 2摇 Spatial distribution of above鄄ground biomass and rainfall among different type of gassland
在荒漠草原,退化草地生物量为(58. 30 依16. 2) g / m2,封禁初期为 (82. 65 依15. 5) g / m2,封禁 11a 为
(367郾 10依46. 6) g / m2,分别是退化草地的 1. 4 倍和 6. 3 倍;丘陵典型草原,退化草地生物量为(118. 29依19. 6)
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g / m2,封禁初期为 (220. 71依54. 5) g / m2,封禁 11a 为(456. 57依72. 6) g / m2,分别是退化草地的 1. 87 倍和
3郾 86 倍;梁塬典型草原,退化草地生物量为(182. 33依26. 3) g / m2,封禁初期为 (311. 83依46. 1) g / m2,封禁 11a
为(628. 50依36. 6) g / m2,分别是退化草地 1. 7 倍和 3. 45 倍;草甸草原退化草地生物量为(198. 25依34. 3) g /
m2,封禁初期为(399. 0依36. 2) g / m2,封禁 11a 为(875. 55依44. 3) g / m2,分别是退化草地的 2. 01 倍和 4. 42
倍。 4 种草地类型生物量均随降雨量增加而增加,并呈正相关关系,变化差异为荒漠草原<丘陵典型草原<梁
塬典型草原<草甸草原。
根系生物量在退化草地、封禁初期和封禁 11a草地与地上生物量均表现出相同趋势,即沿草地测定样带
自西北向东南,随降雨量逐渐增加呈上升趋势,并呈指数性增长(图 3)。 4 种草地类型平均,在退化草地根系
生物量与降雨量变化总趋势为 Y = 133. 4e0. 0018 x,R2 = 0. 772,N = 66;封禁初期草地为 Y = 258. 6e0. 0019 x,R2 =
0郾 822,N=66;封禁 11a草地为 Y=449. 2e0. 0029 x,R2 =0. 973,N=66。
图 3摇 草地 0—100cm根系生物量与降雨量空间分布
Fig. 3摇 Spatial distribution of root biomass (0—100cm) and rainfall
在荒漠草原类型,退化草地根系生物量为(197. 4依26. 2) g / m2,封禁初期和封禁 11a 为(399. 20依79. 1)
g / m2和(904. 80依67. 3) g / m2,分别是退化草地 2. 02 倍和 4. 58 倍;在丘陵典型草原,退化草地为(400. 0 依
62郾 1)g / m2,封禁初期和封禁 11a 为(792. 29依72. 25) g / m2和(1799. 2依200. 1) g / m2,是退化草地 1. 98 倍和
4郾 5 倍;梁塬典型草原,退化草地为(377. 0 依52. 3) g / m2,封禁初期和封禁 11a 为 (809. 83依79. 23) g / m2和
(2279郾 0依139. 1) g / m2,是退化草地 2. 15 倍和 6. 05 倍;草甸草原退化草地为(409. 5依34. 3) g / m2;封禁初期
和封禁 11a为 (848. 0依56. 2) g / m2和(2988. 25依167. 2) g / m2,是退化草地 2. 1 倍和 7. 3 倍,4 种草地类型差异
大小与地上生物量趋势相同,也均与降雨量呈正相关关系。
3. 3摇 草地活体植物碳密度对海拔梯度的响应
从图 4 可以看出,沿海拔梯度草地活体植物碳密度随海拔降低而降低,二者表现出显著的线性回归关系。
封禁 11a草地活体植物碳密度与海拔线性回归方程为:Y= -0. 126x+4郾 219,R2 = 0. 7763;封禁初期草地为:Y =
-0. 0583x+1. 498,R2 =0. 8861。 封禁 11a碳密度在荒漠草原最高为 1. 92 t / hm2,分别是封禁初期草地及退化
草地 6 倍和 12 倍;在丘陵典型草原最高为 2. 88 t / hm2,是 3. 2 倍和 10. 29 倍;在梁塬典型草原最高为 4郾 08
t / hm2,是 3. 26 倍和 8. 5 倍;在草甸草原最高为 4. 41 t / hm2,是 3. 24 倍和 8. 65 倍。
从图 5 看出,沿海拔梯度草地根系碳密度也是随海拔降低而降低。 封禁 11a草地根系碳密度与海拔线性
回归方程为:Y= -0. 4084x+12. 117,R2 = 0. 7544,封禁初期草地线性回归方程为:Y = -0. 0522x+2. 9081,R2 =
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0郾 2504。 草地封禁 11a后,荒漠草原最高为 3. 7 t / hm2,是封禁初期草地和退化草地的 2. 64 倍和 10. 57 倍;丘
陵典型草原最高为 7. 83 t / hm2,是 2. 58 倍和 9. 91 倍;梁塬典型最高为 9. 03 t / hm2,是 2. 79 倍和 9. 82 倍;草甸
草原最高为 12. 99 t / hm2,是 5. 37 倍和 14. 76 倍。 由此看来,4 种草地类型中,草甸草原活体植物及根系碳密
度均较高,其次是典型草原,荒漠草原碳密度含量较低。
a
图 4摇 草地活体植物碳密度与海拔梯度响应
摇 Fig. 4摇 Response between carbon density and altitude gradient for
living plants of grassland
a
图 5摇 草地 0—100cm根系碳密度变化与海拔梯度响应
摇 Fig. 5摇 Response between carbon density and altitude gradient for
0—100cm root of grassland
图 6摇 封禁初期草地碳密度与降雨量变化
摇 Fig. 6 摇 Changes between carbon density and rainfall of initial
enclosed grassland
3. 4摇 草地活体植物碳密度对降雨量的响应
黄土高原在经度 106毅21忆—113毅36忆之间,随经度由
西向东递增,年均降雨量(除局部受地形影响外)由 200
mm逐渐增加到 680 mm 左右,气候由干旱向半干旱和
半湿润过渡,年均温度范围约为 5. 8—13. 5 益,因受纬
度递增的影响,降雨量和温度逐渐上升,表明降水和温
度是区域最重要的气候驱动因子。
从图 6 和图 7 可以看出,黄土高原无论是封禁初期
还是封禁 11a 草地活体植物碳密度大部分集中在降雨
量为 450—680 mm 左右,草地封禁初期和封禁 11a,活
体植物碳密度变化受降雨量影响差异显著。 荒漠草原样带主要分布在我国西北部,即甘肃景泰、宁夏中北部、
鄂尔多斯高原西南部和陕西榆林部分地区,降雨量在 200—300 mm 范围,草地植被主要以短花针茅、蒙古冰
草、甘草、细弱隐子草、沙生冰草和冷蒿等为主,封禁初期碳密度变化幅度为 0. 16—0. 32 t / hm2,封禁 11a 为
1郾 37—1. 92 t / hm2,平均增长量为 0. 14—0. 19 t·hm-2·a-1;丘陵和梁塬典型草原,样带主要分布在我国中部青
海东部、甘肃陇中陇东,宁夏南部、陕西中北部和山西中北部地区,在西部和东部样带还可看到与其它草地类
型镶嵌分布,降雨量在 450—550 mm 左右,草地植被主要以本氏针茅、达乌里胡枝子、铁杆蒿、百里香、萎凌
菜、厚穗冰草、香茅草和猪毛蒿等为主,草地封禁初期活体植物碳密度的变化幅度为 0. 62—1. 25 t / hm2,封禁
11a为 2. 02—4. 08 t / hm2,平均增长量为 0. 22—0郾 41 t·hm-2·a-1;草甸草原样带主要分布在我国东南部及黄土
高原局部山地,降雨量在 550—680 mm左右,草地植被主要以白羊草、细叶苔草、大披针苔草、白颖苔草、垂穗
披碱草和芦苇等为主,草地封禁初期碳密度变化幅度为 1. 20—1. 36 t / hm2,封禁 11a 为 3. 87—4. 41 t / hm2,平
均增长量为 0. 39—0. 44t·hm-2·a-1,增长率和草地封禁初期较接近。
3. 5摇 草地凋落物碳密度时空变异性
草地凋落物是维持草地养分平衡与草地持续生长的重要组成部分,也是重要的土壤碳库。 黄土高原植被
232 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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图 7摇 年草地碳密度与降雨量变化
摇 Fig. 7摇 Changes between carbon density and rainfall of enclosed
11a grassland
通过封禁途径,大面积天然草地已得到恢复,草地生物
量提高较快,对增加土壤碳储量发挥了重要作用。
表 3 显示,在黄土高原 4 大草原类 22 个类型组中,
凋落物碳密度随封禁时间变化差异显著。 在荒漠草原
5 个类型组中,封禁 11a草地凋落物碳密度最高达 3郾 30
t / hm2,比封禁初期草地和退化草地分别提高了 14郾 75
倍和 65 倍;丘陵典型草原 7 个类型组中,封禁 11a 最高
达 4. 80 t / hm2,比封禁初期草地和退化草地提高 19. 86
倍和 79 倍;梁塬典型草原 6 个草原类型组中,封禁 11a
最高达 5. 10 t / hm2,比封禁初期和退化草地提高 17. 2
倍和 62. 75 倍;在草甸草原 4 个类型组中,封禁 11a 最
高达 5. 55 t / hm2,比封禁初期草地和退化草地分别提高
14. 9 倍和 49 倍。 其总体变化规律与活体植物类似。
表 3摇 不同草原植被类型组凋落物的碳密度
Table 3摇 Litter carbon density of different grassland vegetation types / ( t / hm2)
草原类型
Grassland types
草原类型组
Row of
grassland types
退化草地
Degeneration
grassland
封禁初期草地
Initial enclosed
grassland
封禁 11a草地
Enclosed 11a
grassland
荒漠草原类 丛生禾草组 0. 00 0. 24依0. 06B 3. 30依1. 85A
Desert grassland 强旱生小半灌木组 0. 04依0. 01Bb 0. 10依0. 02Bb 1. 50依0. 84Aa
旱生豆科灌木草组 0. 05依0. 00Bb 0. 12依0. 03Bb 1. 70依1. 00Aa
根茎禾草组 0. 03依0. 01Bb 0. 11依0. 04Bb 1. 80依0. 77Aa
旱生杂类草组 0. 00 0. 15依0. 09B 1. 70依0. 41A
丘陵典型草原类 丛生禾草组 0. 04依0. 02Bb 0. 18依0. 02Bb 3. 20依2. 13Aa
Hilly typical steppe 1 年生禾草组 0. 04依0. 01Bb 0. 17依0. 06Bb 2. 10依1. 18Aa
根茎禾草组 0. 05依0. 01Bb 0. 18依0. 06Bb 4. 30依0. 44Aa
旱生豆科草组 0. 00 0. 18依0. 24B 4. 80依0. 96A
旱生蒿类小半灌木组 0. 03依0. 01Bb 0. 23依0. 02Bb 4. 00依1. 57Aa
旱生蒿类半灌木组 0. 06依0. 02Bb 0. 15依0. 04Bb 4. 00依0. 91Aa
旱生杂类草组 0. 05依0. 02Bb 0. 17依0. 04Bb 4. 20依0. 95Aa
梁塬典型草原类 低丛生禾草组 0. 06依0. 02C 0. 28依0. 05B 4. 75依0. 12A
Plateau typical steppe 旱生蒿类半灌木组 0. 08依0. 03C 0. 27依0. 05B 5. 10依0. 08A
旱生蒿类小半灌木组 0. 05依0. 02Bb 0. 22依0. 06Bb 4. 91依0. 48Aa
根茎禾草组 0. 03依0. 01C 0. 20依0. 04B 4. 05依0. 06A
旱生豆科草组 0. 00 0. 24依0. 08B 4. 00依1. 18A
旱生杂类草组 0. 03依0. 00Bb 0. 12依0. 04Bb 4. 00依0. 98Aa
山地草甸草原 中旱生蒿类半灌木组 0. 11依0. 02C 0. 35依0. 02B 5. 55依0. 02A
Mountain meadow steppe 中生蒿类草本组 0. 10依0. 02C 0. 34依0. 03B 4. 15依0. 08A
小型沙草组 0. 06依0. 01C 0. 29依0. 03B 3. 25依0. 17A
高丛生禾草组 0. 05依0. 02C 0. 24依0. 02B 4. 60依0. 33A
摇 摇 小字母为差异显著水平(P<0. 05),大字母为差异极显著水平(P<0. 01)
4摇 讨论
草地是世界上分布最广的植被类型之一,作为陆地生态系统的重要组成部分,参与了全球碳源 /汇及碳循
环过程,在全球气候变化中扮演着重要角色,并对其产生重大影响。 早期草地生态系统碳循环过程研究主要
集中在草地群落土壤呼吸和碳平衡方面。 有关研究显示,中国草地碳主要储存在土壤中,是植被层的 13. 5
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倍,从地区上看,中国草地 85%以上的有机碳分布于高寒和温带地区;从草地类型上分析,草原和草甸类型草
地蓄积了全国草地有机碳的 2 / 3,而其他类型草地的碳储量很低[20]。
4. 1摇 黄土高原草地植被碳密度分布特征
本文通过典型草地调查测定,分析了目前黄土高原不同类型草地植物活体、凋落物和根系碳密度分布格
局与地带性规律,阐述了影响草地碳密度分布的主要驱动因子及其作用机理,旨在突出草地碳密度研究的重
要性,揭示其中存在的制约因素和不确定性,使碳密度研究能够更好地为政策措施制定提供依据。
诸多研究表明,草地植被碳密度沼泽草甸最高,其次为热带灌丛、稀树草原和温带草甸草原及暖温带灌
丛,高山荒漠和温带荒漠最低[21鄄23],黄土高原草地植被碳密度分布状况与全球草地分布规律基本上吻合。 从
黄土高原西北到东南随着经度和纬度及气候的变化,由此形成不同草地类型,受气候影响其植被盖度、生物多
样性及生产力形成显著差异,致使南北草地碳密度存在明显异质性。 从草地不同类型测定结果可以看出,在
退化草地、封禁初期草地和封禁 11a草地中,草地活体植物及根系的碳密度含量最高为草甸草原;其次为丘陵
和梁塬典型草原;而荒漠草原碳密度含量较低。 本区域草地植物碳密度变化差异,一是受海拔梯度的变化,直
接影响到降雨量和温度的变化,加之封禁措施更有利于草甸草原群落中蒿类、蕨类及苔草类植物繁殖生长,并
能大幅度增加草地生物量;二是随着人类活动干扰的加剧和未来气候变化及 CO2的增加,在草甸草原生态系
统碳循环中也会发生相应的变化;三是丘陵和梁塬典型草原类型为黄土高原草地的主体,虽然草地面积较大,
但人为活动频繁,草地退化严重,只有通过封禁管理途径,才使草原碳密度增加幅度较大;四是荒漠草原受海
拔、温度和干旱等气候影响,空气干燥度大,土壤水分亏缺,抑制了生物量的提高,直接影响碳密度的增加。
4. 2摇 影响草地生态系统生物量和碳密度的主要气候因子与作用机理
黄土高原由于温度和降水在很大程度上直接影响着植物生产力和草地生物量组成,而单位面积草地生物
量与碳密度显著相关,所以温度和降水也是限制黄土高原草地碳密度空间分布格局的重要因子。 但草地生物
量和碳密度的大小是由光照、温度、降水等多个因子共同决定的,各因子的影响程度由于受植物物种和其生长
阶段的不同也有差异[21],所以在草地植被碳密度的研究中不能单纯考虑某一个因子[20鄄24],在水热因子组合适
宜的地区,有利于草地植物生长,生物量增长较快,草地凋落物积累也相应增大,成为草地碳密度的主要组成
部分。 草地上的植被和大气中的 CO2通过同化作用形成 GPP,再经过植物自身的呼吸作用、动物的呼吸作用、
植物根部的呼吸作用消耗掉大部分能量,积累了少部分能量,并释放出 CO2到大气,形成草地生态系统碳循环
全过程。 这个过程包含了草食动物的碳摄取、碳蓄积、碳排放的 3 个主要环节[25]。
草地退化与过渡放牧利用,使草地土壤裸露,表层土壤有机质与大气 CO2充分接触,致使土壤温度增高的
方法之一,并使天然降水量由间接利用转化为直接吸收,极大地增强了土壤的呼吸作用,可使草地土壤中的大
量碳释放到大气中[26]。 但在黄土高原地区不足 10 个纬度和 15 个经度范围内,形成复杂多变的气温、降水和
光照等气候及不同区域的地形地貌环境条件,直接影响到草地活体植物生物量形成、凋落物积累及其碳密度
的水平地带性分布,并非是简单地仅按经度与纬度以西北或东南向排列,总体分布趋势是由西北荒漠草原向
东南典型草原到草甸草原变化,基本是随纬度升高而增加,这是黄土高原草地碳密度分布格局应有的特点。
同时,草地植物生物量和碳密度的大小,应综合考虑不同气候区和草地生态系统类型,在黄土高原多变气
候的综合作用下,植物系统各组分碳密度与其生物量有相同的变化趋势。 在退化草地、封禁初期草地和 11a
封禁草地植物各系统碳密度与生物量的变化虽差异较大,但各草地类型组分的变化总体趋势相同,同时,封禁
技术可大幅度增加草地植被碳储量(表 4)。
通过提高人类管理来提高草地土壤质量和地上生物量水平,增加草地生态系统的碳储量,是一种低成本
的固碳减排途径[19],但是各种管理活动的影响过程和程度却各不相同[27鄄28]。 因而,以 CO2减排与增汇为目
的,进行草地生态系统科学规范化管理,促进我国生存环境的改善及履行气候变化公约,保证社会经济的高速
发展,是我国政府当前迫切需要解决的重要问题。 科学地回答这些国家关心的重大问题,关键就在于正确地
认识和把握气候变化和人类活动引起的草地生态系统类型转变,特别是退耕还林(草)政策实施所恢复和重
432 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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建的陆地生态系统碳循环的生态学过程、机制及其与环境的相互作用机理,揭示这些生态系统的生产力及其
土壤 CO2排放的动态规律,准确地评估这些生态系统的碳源 /汇及其固碳潜力[20],具有重要的现实意义。
表 4 摇 不同草地植被类型的总碳密度
Table 4摇 Total carbon density of different types of grassland vegetations
草地类型
Grassland types
试验处理
Experiment
treatment
平均碳密度 Mean carbon density / ( t / hm2)
活体植物
Living plants
凋落物
litter
根系
Roots
合计
Sum
年均碳密度
Mean carbon density
/ ( t·hm-2·a-1)
荒漠草原 玉 0. 131依0. 03Bb 0. 040依0. 01Bb 0. 306依0. 05B 0. 477 0. 477
Desert grassland 域 0. 242依0. 03B 0. 144依0. 03Bb 1. 262依0. 07B 1. 648 0. 549
芋 1. 656依0. 12A 2. 000依0. 06Aa 3. 410依0. 37A 7. 066 0. 707
丘陵典型草原 玉 0. 270依0. 02C 0. 045依0. 02Bb 0. 654依0. 11Aa 0. 969 0. 969
Hilly typical steppe 域 0. 713依0. 07B 0. 180依0. 06Bb 2. 647依0. 21B 3. 540 0. 885
芋 2. 333依0. 15A 3. 800依0. 19Aa 7. 300依0. 33A 8. 080 0. 808
梁塬典型草原 玉 0. 408依0. 05C 0. 050依0. 01C 1. 947依0. 04A 2. 355 2. 355
Plateau typical steppe 域 1. 132依0. 13B 0. 222依0. 06B 2. 813依0. 26B 4. 167 1. 389
芋 3. 368依0. 22A 4. 468依0. 06A 7. 483依0. 65Aa 15. 319 1. 532
山地草甸草原 玉 0. 473依0. 05C 0. 080依0. 01C 0. 768依0. 05A 1. 321 1. 321
Mountain meadow steppe 域 1. 303依0. 11B 0. 305依0. 03B 2. 218依0. 27B 3. 826 1. 913
芋 4. 031依0. 18A 4. 388依0. 26A 12. 563依0. 86A 20. 982 2. 100
摇 摇 玉:退化草地;域:封禁初期草地;芋:封禁 11a草地
5摇 结论
(1)黄土高原荒漠草原、丘陵典型草原、梁塬典型草原和草甸草原封禁 11a 草地,地上生物量年增长量分
别为 36. 71、45. 66、62. 85、87. 56 g·m-2·a-1,地下生物量年增长量分别为 90. 48、179. 92、227. 90、298. 83
g·m-2·a-1。 摇
(2)封禁 11a草地活体植物碳密度,在荒漠草原最高为 0. 192 t·hm-2·a-1,是封禁初期草地的 6 倍;丘陵典
型草原最高为 0. 288 t·hm-2·a-1,是封禁初期的 3. 2 倍;梁塬典型草原最高为 0. 408 t·hm-2·a-1,是封禁初期草
地的 3. 26 倍;草甸草原碳密度最高为 0. 441 t·hm-2·a-1,是封禁初期草地的 3. 24 倍。
(3)封禁 11a草地凋落物碳密度,在荒漠草原最高达 0. 330 t·hm-2·a-1,比退化草地提高了 65 倍;丘陵典
型草原达 0. 480 t·hm-2·a-1,比退化草地提高了 79 倍;梁塬典型草原达 0. 510 t·hm-2·a-1,比退化草地提高了
62郾 75 倍;草甸草原最高达 0. 555 t·hm-2·a-1,比退化草地提高了 49 倍。
(4)封禁 11a草地类型的活体植物、凋落物和 0—100 cm根系年平均碳密度变化为:草甸草原>梁塬典型
草原>丘陵典型草原>荒漠草原。
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732摇 1 期 摇 摇 摇 程积民摇 等:黄土高原草地植被碳密度的空间分布特征 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 1 January,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Allee effects of local populations and the synchrony of metapopulation LIU Zhiguang, ZHAO Xue, ZHANG Fengpan, et al ( 1 )…
Effects of leaf hair points on dew deposition and rainfall evaporation rates in moss crusts dominated by Syntrichia caninervis,
Gurbantunggut Desert, northwestern China TAO Ye, ZHANG Yuanming ( 7 )…………………………………………………
The influence of freshwater鄄saline water mixing on phytoplankton growth in Changjiang Estuary
WANG Kui, CHEN Jianfang, LI Hongliang, et al ( 17 )
………………………………………
…………………………………………………………………………
The responses of hydrological indicators to watershed characteristics TIAN Di,LI Xuyong,Donald E. Weller ( 27 )…………………
Lake nutrient ecosystems in the east鄄central moist subtropical plain of China KE Xinli, LIU Man, DENG Xiangzheng ( 38 )………
The current water trophic status in Tiaoxi River of Taihu Lake watershed and corresponding coping strategy based on N / P ratio
analysis NIE Zeyu,LIANG Xinqiang,XING Bo,et al ( 48 )………………………………………………………………………
Reversion and analysis on cyanobacteria bloom in Waihai of Lake Dianchi SHENG Hu, GUO Huaicheng, LIU Hui, et al ( 56 )……
Effects of cutting disturbance on spatial heterogeneity of fine root biomass of Larix principis鄄rupprechtii
YANG Xiuyun,HAN Youzhi,ZHANG Yunxiang,et al ( 64 )
………………………………
………………………………………………………………………
Responses of elm (Ulmus pumila) woodland to different disturbances in northeastern China
LIU Li,WANG He,LIN Changcun,et al ( 74 )
…………………………………………
………………………………………………………………………………………
Impacts of grazing and climate change on the aboveground net primary productivity of mountainous grassland ecosystems along
altitudinal gradients over the Northern Tianshan Mountains, China ZHOU Decheng, LUO Geping, HAN Qifei, et al ( 81 )……
Response of herbaceous vegetation to phosphorus fertilizer in steppe desert SU Jieqiong, LI Xinrong, FENG Li, et al ( 93 )………
Spatiotemporal characteristics of landscape change in the coastal wetlands of Yancheng caused by natural processes and human
activities ZHANG Huabing, LIU Hongyu,HAO Jingfeng, et al (101)……………………………………………………………
Response of species diversity in Caragana Korshinskii communities to climate factors and grazing disturbance in Shanxi, Shaanxi,
Ningxia and Inner Mongolia ZHOU Ling, SHANGGUAN Tieliang, GUO Donggang, et al (111)…………………………………
Seasonal change of leaf morphological traits of six broadleaf seedlings in South China
XUE Li,ZHANG Rou,XI Ruchun,GUO Shuhong,et al (123)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Correlation analysis on Reaumuria soongorica seed traits of different natural populations in Gansu Corridor
SU Shiping, LI Yi, CHONG Peifang (135)
……………………………
…………………………………………………………………………………………
Carbon fixation estimation for the main plantation forest species in the red soil hilly region of southern鄄central Jiangxi Province,
China WU Dan, SHAO Quanqin, LI Jia, et al (142)……………………………………………………………………………
Effects of clonal integration on growth of Alternanthera philoxeroides under simulated acid rain and herbivory
GUO Wei, LI Junmin, HU Zhenghua (151)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Difference of the fitness of Helicoverpa armigera (H俟bner) fed with different pepper varieties
JIA Yueli, CHENG Xiaodong, CAI Yongping, et al (159)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Hyperspectral estimating models of tobacco leaf area index ZHANG Zhengyang, MA Xinming, JIA Fangfang, et al (168)…………
Temporal and spatial distribution of Bemisia tabaci on different host plants CUI Hongying, GE Feng (176)…………………………
Abundance and composition of CO2 fixating bacteria in relation to long鄄term fertilization of paddy soils
YUAN Hongzhao, QIN Hongling, LIU Shoulong, et al (183)
………………………………
………………………………………………………………………
Effect of Leucaena leucocephala on soil organic carbon conservation on slope in the purple soil area
GUO Tian,HE Binghui,JIANG Xianjun,et al (190)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Isolation and the remediation potential of a Laccase鄄producing Soil Fungus F鄄5
MAO Ting, PAN Cheng, XU Tingting, et al (198)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial heterogeneity of soil microbial biomass in Mulun National Nature Reserve in Karst area
LIU Lu, SONG Tongqing, PENG Wanxia, et al (207)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Root functional traits and trade鄄offs in one鄄year鄄old plants of 25 species from the arid valley of Minjiang River
XU Kun, LI Fanglan, GOU Shuiyan, et al (215)
………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial distribution of carbon density in grassland vegetation of the Loess Plateau of China
CHENG Jimin, CHENG Jie,YANG Xiaomei, et al (226)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of nitrogen concentration in the subtending leaves of cotton bolls on the strength of source and sink during boll development
GAO Xiangbin, WANG Youhua, CHEN Binglin, et al (238)

………………………………………………………………………
Long鄄term tillage effects on soil organic carbon and microbial biomass carbon in a purple paddy soil
LI Hui, ZHANG Junke, JIANG Changsheng,et al (247)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of exogenous calcium on resistance of Hydrilla verticillata (L. f. ) Royle to cadmium stress
MIN Haili, CAI Sanjuan, XU Qinsong, et al (256)
…………………………………
………………………………………………………………………………
Comparison of grain protein components and processing quality in responses to dim light during grain filling between strong and weak
gluten wheat cultivars LI Wenyang, YAN Suhui, WANG Zhenlin (265)…………………………………………………………
Review and Monograph
Salt鄄responsive mechanisms in the plant root revealed by proteomic analyses ZHAO Qi, DAI Shaojun (274)…………………………
The research progress and prospect of watershed ecological risk assessment XU Yan, GAO Junfeng, ZHAO Jiahu, et al (284)……
A review of the environmental behavior and effects of black carbon in soils and sediments WANG Qing (293)………………………
Scientific Note
Variation in main morphological characteristics of Amorpha fruticosa plants in the Qinghai鄄Tibet Plateau
LIANG Kunlun, JIANG Wenqing, ZHOU Zhiyu, et al (311)
………………………………
………………………………………………………………………
Identification of aphid resistance in eleven species from Dendranthema and Artemisia at seedling stage
SUN Ya, GUAN Zhiyong, CHEN Sumei, et al (319)
………………………………
………………………………………………………………………………
Research of padded film for afforestation in coastal argillaceous saline鄄alkali land
JING Feng, ZHU Jinzhao, ZHANG Xuepei, et al (326)
………………………………………………
………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
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法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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第 32 卷摇 第 1 期摇 (2012 年 1 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

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Vol郾 32摇 No郾 1摇 2012
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