不同放牧條件下錫林郭勒草原凍融作用對(duì)土壤水熱及溫室氣體排放的影響.pdf

1、我國(guó)作為世界第三凍土大國(guó)，多年和季節(jié)性凍土面積占陸地面積的75％，主要分布在青藏高原和內(nèi)蒙古高原等氣候變化敏感區(qū)。冰雪覆蓋、土壤凍結(jié)及其消融過(guò)程，會(huì)顯著改變土-氣界面水熱交換和平衡特征。尤其是近年來(lái)全球變暖引起冰凍區(qū)消退加速，以及人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響日益加深，有關(guān)凍土水文效應(yīng)及其溫室氣體排放的評(píng)價(jià)越來(lái)越得到重視。本研究依托中國(guó)科學(xué)院內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，選取區(qū)域內(nèi)具有不同圍牧年限以及放牧條件下的三種土地利用方式（UG79（1

2、979年以來(lái)禁牧）、UG99（1999年以來(lái)禁牧）、HG（1979年以來(lái)持續(xù)放牧））作為研究對(duì)象。依據(jù)測(cè)定結(jié)果探討不同放牧條件下凍融交替對(duì)土壤水分、溫度以及土壤溫室氣體排放的影響，為準(zhǔn)確評(píng)估變化環(huán)境下（全球變化和土地利用變化）內(nèi)蒙古季節(jié)性凍土區(qū)土壤凍融的水文效應(yīng)以及N2O排放提供更準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明:
　　1、一定厚度的積雪可以有效隔絕氣溫的影響，從而降低土壤溫度下降幅度。HG處理積雪厚度遠(yuǎn)小于其它處理，其土壤溫度

3、變化最劇烈，土壤凍結(jié)和融化速率最快。淺層土壤(0～30cm)UG79和UG99處理土壤溫度明顯高于HG處理，而在深層100cm深度處三種放牧條件下土壤的溫度變化趨勢(shì)基本一致，放牧對(duì)深層土壤溫度的影響有限。
　　2、土壤凍結(jié)期，UG99“聚墑區(qū)”分布范圍最廣，且集中在牧草根系發(fā)達(dá)區(qū)域，對(duì)牧草根系層的儲(chǔ)水保墑效果最佳。土壤消融期，土壤液態(tài)含水量高于凍融前，表層土壤UG99液態(tài)含水量增加幅度大于UG79和HG處理，其最大值達(dá)到了0.19

4、m3/m3，“凍后聚墑”效應(yīng)最為明顯，為春季植被的生長(zhǎng)發(fā)育提供了良好的水分環(huán)境。
　　3、錫林郭勒草原CO2排放通量主要集中在生長(zhǎng)季和非生長(zhǎng)季的解凍期。盡管解凍期對(duì)于全年CO2排放量的貢獻(xiàn)很低，但其CO2累積釋放量占非生長(zhǎng)季排放量的50％以上，在年際尺度上對(duì)CO2的排放起促進(jìn)作用。CO2排放通量與土壤溫度表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)關(guān)系，但與土壤含水量無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。
　　4、在土壤凍結(jié)期（11月～2月），不同處理部分土層表現(xiàn)為弱“匯