《放牧和開墾對典型草原土壤溫室氣體通量的影響研究》是依託中國農業大學，由戎郁萍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：放牧和開墾對典型草原土壤溫室氣體通量的影響研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：戎郁萍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過非生長季節土壤凍融過程和生長季節土壤乾濕交替過程兩種自然現象對中國北方典型草原區不同類型生態系統土壤CH4和CO2通量的影響研究，了解放牧（放牧強度）和開墾等人類活動對生態系統土壤溫室氣體通量的影響效應及影響機制，確定半乾旱草原區不同生態系統類型及利用強度下CO2和CH4通量的年度變化規律，以及與土壤凍融模式和生長季節降水模式的定量關係；探討土壤養分含量及微生物區系等對土壤凍融循環次數、土壤乾濕交替格局及強度的回響方式，闡明草地放牧強度和草地開墾等活動對土壤溫室氣體通量的影響效果，揭示北方典型草原區不同生態系統類型土壤溫室氣體通量變化的主要驅動因子及其對自然氣候干擾的回響機制，為典型草原區生態系統的適應性管理提供理論依據。
結題摘要
陸地生態系統2/3以上的碳貯存在土壤中，土壤呼吸作用是陸地生態系統向大氣輸出碳的主要途徑，是化石燃料排放量的10倍以上。全球草地面積占陸地面積的10%，草地碳儲量變化對陸地生態系統的碳過程有重要影響。農業開墾、城市化、過度放牧和荒漠化等人類活動顯著降低草地碳庫功能及土壤吸收甲烷的能力。草地管理方式決定草地是溫室氣體的源或匯，能減緩草地溫室氣體排放。本項目通過放牧和開墾等人類活動對北方農牧交錯區土壤CH4和CO2通量的影響，闡明各類型生態系統土壤呼吸的主要影響因子，確定CO2和CH4通量的季節和年際變化率；探討土壤養分含量變化對草地利用的回響，分析土壤溫室氣體變化的主要驅動因子，為農牧交錯區生態系統適應性管理提供依據。草地放牧生態系統CO2淨交換（NEE）及其組分（GEP和Re）受氣候變化和放牧率共同調控，放牧率通過改變地上生物量直接影響NEE大小，通過改變草地土壤溫度、土壤含水量以及土壤養分狀況等微環境間接影響NEE變化。草地中度放牧NEE生長季節累積量為1,005±45 g C m-2，比UG和HG高31%和98%。草地開墾成農田和多年生人工草地顯著增加土壤呼吸，生長季節降水量對非生長季節土壤CO2排放具有顯著的滯後效應。UG，MG，HG，CL和PP土地利用類型非生長季節土壤CO2排放分別為307，241，210，308 和374 mg C mg−2 。氣候的年際波動能減弱土地利用方式對土壤CO2排放的影響。 北方農牧交錯帶放牧系統均是大氣CH4淨排放源，放牧強度調控CH4源的大小。各放牧強度CH4收支分別為：–1.2 ± 0.1 （不放牧），5.7 ± 0.6 (延遲放牧), 12.2 ± 2.3(中牧), 16.5 ± 2.0 (重牧) kg CH4–C ha–1 year–1。非生長季節典型草原土壤的CH4吸收量占全年總土壤吸收量的37.7-50.0%。草地延遲放牧和中度放牧有利於土壤CH4的吸收。土壤CH4年吸收量可以分別抵消DG，MG和HG放牧率下綿羊、羊圈和糞尿等年CH4排放量的29.7 ± 5.6, 15.9 ± 4.3 和6.8 ± 1.0% 。不同放牧率下，綿羊日增重(g day–1)的CH4排放量分別是0.21 (DG), 0.32 (MG)和0.37 (HG) g CH4–C。延遲放牧（DG）能增加草地牧草供應量，提高家畜生產性能，
