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贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替序列植被生物量动态 被引量:20
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作者 杨丹丹 罗辑 +1 位作者 佘佳 唐荣贵 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2015年第11期1843-1850,共8页
基于对贡嘎山海螺沟冰川退缩后形成的125 a的原生演替序列上不同森林群落类型的调查,以空间代替时间的方法,选取了7个典型样地(S0~S6),分别代表冰川退缩后第0、17、35、49、56、85和125年后的演替群落,探讨了不同演替阶段生态系统各组... 基于对贡嘎山海螺沟冰川退缩后形成的125 a的原生演替序列上不同森林群落类型的调查,以空间代替时间的方法,选取了7个典型样地(S0~S6),分别代表冰川退缩后第0、17、35、49、56、85和125年后的演替群落,探讨了不同演替阶段生态系统各组分生物量变化规律及分配特征。结果表明,群落生物量与演替阶段和乔木层优势种的组成密切相关。乔木层生物量与活植物体总生物量均随演替的进行呈显著的指数增长的趋势,分别从10.195 Mg·hm^(-2)增至366.122Mg·hm^(-2),从9.162 Mg·hm^(-2)增至332.461 Mg·hm^(-2);不同演替阶段乔木层生物量在各个层次分配中占绝对优势(>89.871%),其他各层所占比例较小,总趋势为:灌木层>地被层>草本层,林下各层生物量分配受到群落环境影响较大。粗木质物残体量和年叶凋落物量也随着演替的进行不断积累,其中粗木质物残体量在针阔混交林阶段(S5)达到最高,年叶凋落物量则随演替的进行呈显著的指数增加的趋势。演替前60年(S0~S4),柳树(Salix rehderana)、沙棘(Hippophae rhamnoides)和冬瓜杨(Populus purdomii)等落叶阔叶树种对乔木层生物量贡献最大,演替后60年(S5~S6),乔木层生物量则主要来自冷杉(Abies fabri)和云杉(Picea brachytyla)等针叶树种(>93.070%);乔木层生物量的器官分配以树干所占比例最高,为56.388%~72.658%,枝和根的比例次之,叶所占比例则最小。经过了125 a的演替,海螺沟冰川退缩区生态系统植被生物量已达到成熟林水平,生态系统结构与功能相对稳定,植被演替发展至顶级群落。 展开更多
关键词 海螺沟 冰川退缩 原生演替 生物量
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贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤序列矿物组成变化 被引量:12
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作者 杨子江 邴海健 +5 位作者 周俊 吴艳宏 孙宏洋 罗辑 孙守琴 王吉鹏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期507-516,共10页
阐明土壤中矿物随时间变化的机制是理解矿物风化和土壤发育的基础。利用X射线衍射法对贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤矿物组成随成土作用时间变化进行了定量分析。结果表明,冰川退缩区成土母质的矿物组成同质性较高,以硅酸盐矿物为主(约90... 阐明土壤中矿物随时间变化的机制是理解矿物风化和土壤发育的基础。利用X射线衍射法对贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤矿物组成随成土作用时间变化进行了定量分析。结果表明,冰川退缩区成土母质的矿物组成同质性较高,以硅酸盐矿物为主(约90%),包括:斜长石(28.5%)、石英(24.5%)、黑云母、钾长石、普通辉石、角闪石、绿泥石、蛭石;并有少量碳酸盐矿物,如方解石(<8%)、白云石(<2.3%);以及磷酸盐矿物磷灰石(<2.1%)。退缩区土壤的矿物组成总体呈新发育土壤特征,随着成土年龄的增加,方解石逐渐被风化成为草酸钙石,角闪石、黑云母、磷灰石和绿泥石含量逐渐降低,长英质矿物的相对含量有所增加。成土作用中矿物组成的变化受植被原生演替和土壤p H的影响,快速发育的植被导致土壤p H迅速降低,风化程度增强。 展开更多
关键词 土壤矿物 早期风化过程 土壤序列 冰川退缩 X射线衍射分析
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贡嘎山海螺沟冰川退缩区植被演替过程的碳动态 被引量:9
3
作者 罗辑 李伟 +2 位作者 佘佳 何咏梅 高嘉宁 《山地学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期629-635,共7页
在贡嘎山海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列不同演替阶段设置7个样地,分别对7个样地的环境因子进行连续观测试验,对各个样地的植物、土壤碳、粗木质物残体的有机碳含量进行测定。结果表明:原生演替序列7个样地的有机碳储量分别为:889.3,... 在贡嘎山海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列不同演替阶段设置7个样地,分别对7个样地的环境因子进行连续观测试验,对各个样地的植物、土壤碳、粗木质物残体的有机碳含量进行测定。结果表明:原生演替序列7个样地的有机碳储量分别为:889.3,8930.3,13902.5,17021.5,19699.9,26121.9,34587.4 g C·m^(-2)。样地的有机碳储量按大小顺序排列为:植被>土壤>粗木质物残体。7个样地的土壤呼吸C排放分别是326.7,265.7,260.3,382.5,555.6,774.9,1030.5 g C·m^(-2)·a^(-1)。在未来气候变化情景模式下,不同演替阶段林分的土壤呼吸量均随着温度的增加而增加,演替初期生态系统的土壤呼吸季节模式会发生显著变化,对气候变化更加敏感,演替后期的变化较小。植被原生演替序列总有机碳储量呈现持续增加的趋势,在演替中后期碳汇作用变强。 展开更多
关键词 海螺沟 冰川退缩 原生演替 有机碳储量
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海螺沟冰川退缩区土壤元素分布特征及影响因素 被引量:8
4
作者 何清清 邴海健 +4 位作者 吴艳宏 王吉鹏 周俊 孙宏洋 祝贺 《山地学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期698-708,共11页
土壤形成和发育过程中,元素的赋存特征对陆地生态系统的健康发育至关重要。本研究选择海螺沟冰川退缩区,按照土壤年龄设置了6个采样点(0,30,40,52,80和120年),调查了18种元素在O层(有机层)、A层(矿物质层)和C层(母质层)的分布特征,并分... 土壤形成和发育过程中,元素的赋存特征对陆地生态系统的健康发育至关重要。本研究选择海螺沟冰川退缩区,按照土壤年龄设置了6个采样点(0,30,40,52,80和120年),调查了18种元素在O层(有机层)、A层(矿物质层)和C层(母质层)的分布特征,并分析了主要影响因素。结果显示,在海螺沟冰川退缩区C层土壤中所有元素的浓度变化不大,反映了母岩基质相对单一;在表层土壤(O层和A层)中,Al、Ba、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Sr、Ti、V发生明显亏损,P和Zn次之,而Cd和Pb存在明显富集。随土壤发育和植被演替,大多数元素的亏损程度增加,特别在针叶林阶段明显高于植被演替前期。土壤风化、植物吸收和径流损失对大多数元素的亏损具有重要影响,而Cd和Pb的高度富集主要归因于大气沉降和植物的归还作用。 展开更多
关键词 元素 土壤发育 元素分布特征 冰川退缩 贡嘎山
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海螺沟冰川退缩区原生演替序列植被物种多样性与生物量的关系 被引量:6
5
作者 陈彭祯霓 任亮晶 +4 位作者 罗辑 孙守琴 刘巧 张伟 戴巡 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1129-1136,共8页
生物量-物种多样性关系是生态学研究的热点之一,其具体模式目前还未形成共识,背后机制也存在较大争议.在川西贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替序列上建立样地,以空间代替时间的方法,对冰川退缩后第6、27、37、47、53、59、87、127、157... 生物量-物种多样性关系是生态学研究的热点之一,其具体模式目前还未形成共识,背后机制也存在较大争议.在川西贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替序列上建立样地,以空间代替时间的方法,对冰川退缩后第6、27、37、47、53、59、87、127、157年期间9个演替阶段(T1-T9)进行生物量和物种多样性调查,分析冰川退缩区植被原生演替过程中物种多样性演化格局及与植被生物量的关系.结果显示:(1)海螺沟冰川退缩区物种丰富,共记录植物27目31科58属68种,但不同演替阶段植物物种组成差异较大;(2)群落尺度上植物物种丰富度、Shannon-Wiener指数和E. Pielou指数呈“单峰”型,峰值分别出现在59年(29.00±2.00)、87年(2.68±0.21)和87年(0.88±0.07);(3)植物群落生物量介于0.95-207.80 t/hm^(2)之间,呈波动上升,在87年达到峰值;(4)群落尺度上生物量与物种多样性具有长期正线性相关关系,而乔、灌、草不同层次生物量-物种多样性关系无显著相关,仅少数呈负相关.本研究为生物量-物种多样性关系假说提供了一个实例,并表明不同演替阶段物种组成差异大,群落生物量-物种多样性关系存在正相关,但各层次内部无统一趋势. 展开更多
关键词 原生演替 生物多样性 生物量 物种组成 冰川退缩
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海螺沟冰川退缩区土壤溶磷型PGPR细菌的筛选及促生特性 被引量:3
6
作者 张静 白燕 +6 位作者 普布贵吉 李雪 刘国一 高雪 李永赟 尼玛扎西 辜运富 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期35-42,共7页
为探究海螺沟冰川退缩区土壤可培养溶磷细菌的促生特性,丰富溶磷微生物资源库,通过初筛和复筛从12株同时具有解无机磷和有机磷能力的菌株中得到高效解磷细菌;进行根际促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)特性分析;对... 为探究海螺沟冰川退缩区土壤可培养溶磷细菌的促生特性,丰富溶磷微生物资源库,通过初筛和复筛从12株同时具有解无机磷和有机磷能力的菌株中得到高效解磷细菌;进行根际促生细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)特性分析;对高效解磷细菌进行系统发育鉴定;菌株盆栽试验测定接菌处理后观察其对黄瓜的促生作用.结果显示,从固体培养基上分离得到的PSB-56解无机磷和有机磷能力最强.PGPR特性研究发现菌株PSB-37和PSB-56产IAA量最高,分别为40.22μg/mL和40.32μg/mL.分子学鉴定表明高效菌株PSB-37和PSB-56都属于类香味菌属(Myroides).分离到的高效解磷菌在盆栽试验中可以显著增加黄瓜的生长,以单菌处理对黄瓜的促生作用最明显,单菌处理较对照组其地上部鲜重增长率为117%.本研究从冰川退缩区筛选出了高效解磷促生的菌株资源,可供研发促生菌剂提供依据.(图4表5参38) 展开更多
关键词 冰川退缩 溶磷细菌 菌株筛选 促生特性
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植物多样性与物种组成随原生演替进程的变化规律——以贡嘎山冰川退缩区为例
7
作者 刘安心 阮光发 +6 位作者 蒋勇 石贤萌 莫雨轩 胡海霞 艾妍雨 方杰 宋亮 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2024年第3期179-188,共10页
研究原生演替过程中植物多样性与物种组成的演变规律有助于解析植物群落的演替动态与构建机制。以冰川退缩区原生演替序列上7个演替阶段(S1~S7)的植物群落为研究对象,于2022年开展群落调查工作,结合α、β多样性两方面,分析其乔木层、... 研究原生演替过程中植物多样性与物种组成的演变规律有助于解析植物群落的演替动态与构建机制。以冰川退缩区原生演替序列上7个演替阶段(S1~S7)的植物群落为研究对象,于2022年开展群落调查工作,结合α、β多样性两方面,分析其乔木层、灌木层、草本层植物多样性和物种组成的变化规律。结果显示:(1)本次调查在海螺沟冰川退缩区原生演替序列中记录到植物共41科66属100种,其中单(寡)种属居多,初步反映了本研究区植物物种组成的复杂性和多样性;(2)原生演替序列上,各层植物的优势种组成在不同演替阶段差异明显,出现明显的更替;(3)随着演替的进行,乔木层和灌木层的多项α多样性指数均呈“单峰型”响应格局,演替初期上升,达到峰值后缓慢下降;(4)不同生活型植物在演替序列上的β多样性差异明显,物种周转在物种组成变化中起主要作用,其中草本层的周转程度最高,为92.16%,而灌木层的周转程度最低,为58.01%;(5)冰川退缩区植物群落的主林层(乔木层)主要经历了先锋群落、落叶阔叶林、针阔混交林、顶级针叶林4个演替阶段。研究结果可为原生演替过程中植物群落的构建机制提供参考。 展开更多
关键词 原生演替 植物多样性 物种周转 冰川退缩
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青藏高原海螺沟冰川退缩区原生演替序列优势乔木氮磷化学计量及重吸收特征研究
8
作者 杨丹荔 罗辑 +1 位作者 秦世豪 汤素贤 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第1期40-47,共8页
以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要... 以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要受N元素限制;优势乔木N、P的重吸收效率在演替中期最高,表明植物较高的生长速率会增加其对养分的吸收利用效率;优势乔木N、P的重吸收效率与其生长速率呈正相关关系,而与土壤的N、P储量呈负相关关系,说明树木生长速率(需求)和土壤养分状况(供给)共同调节植物对养分的吸收模式;优势乔木N重吸收效率与其鲜叶N∶P呈正相关关系,表明植物对N的重吸收过程对维持其体内N∶P的平衡有着重要意义。研究结果有助于深入认识原生演替过程中植被对养分的利用机制,可为植被恢复提供理论依据。 展开更多
关键词 氮磷比 养分重吸收 原生演替 冰川退缩
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海螺沟冰川退缩区原生演替序列土壤主要矿质元素的迁移特征及影响因素 被引量:1
9
作者 杨丹荔 罗辑 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-35,共9页
以海螺沟冰川退缩区土壤序列为载体,研究近120年土壤发育过程中主要矿质元素在土壤各层的迁移特征及影响因素。结果表明:(1)随土壤的发育,表层土壤中P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Na、Ni、Zn等10种矿质元素的含量均呈不同程度的下降,但在... 以海螺沟冰川退缩区土壤序列为载体,研究近120年土壤发育过程中主要矿质元素在土壤各层的迁移特征及影响因素。结果表明:(1)随土壤的发育,表层土壤中P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Na、Ni、Zn等10种矿质元素的含量均呈不同程度的下降,但在土壤C层中的分布较为均匀;(2)除K、Cu、Fe、Mn、Na、Ni在表层土壤中的含量低于全国平均值以外,其余土层的含量均高于全国平均值;(3)主成分分析显示,表层土壤中K、Ca、Mg、Fe、Cu、Na、Ni含量为主因子1,这主要与其来源为矿物风化有关,而P和Zn含量为主因子2,说明除受矿物风化的影响外,在较大程度上还受凋落物分解以及外源性输入的影响;(4)除P、Cu和Zn在表层土壤表现出明显的富集以外,K、Na、Ca、Mg、Mn、Ni、Fe随土壤发育均未表现出富集特征;(5)土壤pH是影响矿质元素在土壤中迁移的重要化学因素。 展开更多
关键词 矿质元素 土壤发育 迁移特征 冰川退缩
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基于碳氮化学计量探究植被格局变化对土壤汞累积的影响 被引量:1
10
作者 杨路寒 王训 王定勇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2993-3001,共9页
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、... 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. 展开更多
关键词 冰川退缩 植被类型 碳氮 化学计量比 汞积累过程
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青藏高原东缘海螺沟冰川退缩区植被原生演替的氮磷动态 被引量:4
11
作者 杨丹荔 罗辑 +1 位作者 贾龙玉 石文博 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1699-1708,共10页
在青藏高原东缘海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列的典型地段依次设置7个采样点(冰川退缩0、10、30、40、50、80和127年),测定各演替阶段表层土壤与植被各层氮(N)、磷(P)含量及生态系统生物量,分析不同演替阶段N、P养分的积累与循环特... 在青藏高原东缘海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列的典型地段依次设置7个采样点(冰川退缩0、10、30、40、50、80和127年),测定各演替阶段表层土壤与植被各层氮(N)、磷(P)含量及生态系统生物量,分析不同演替阶段N、P养分的积累与循环特征。结果表明:乔木层叶、枝、根的N、P含量随演替下降,而干的N、P含量在演替末期较高,凋落物与土壤O层N、P含量的变化趋势与乔木层叶和枝一致。生态系统的N、P贮量均随演替逐渐增加,演替初期生态系统N的积累主要依靠植被层,演替末期尤其是植被层形成顶极群落以后,土壤成为生态系统中最主要的N库;植被层的P贮量在冰川退缩后的80年样地超过了表层土壤。生态系统N、P养分的积累速率在演替中期较快,且表现为表层土壤>乔木层>林下植被层;演替中期阔叶林阶段N、P养分的循环系数高于演替末期的针叶林阶段,而利用效率则低于针叶林阶段。可见,针叶树种养分循环低但利用率高的机制有利于同其他物种竞争,从而最终形成顶极群落。 展开更多
关键词 冰川退缩 原生演替 N、P积累 养分循环
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贡嘎山海螺沟冰川退缩区4种常见树种的异速生长方程 被引量:4
12
作者 刘亭 商宏莉 +4 位作者 罗辑 孙守琴 何咏梅 李安迪 张军 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期922-928,共7页
【目的】异速生长方程是构建林木生物量最简单常用的方法,本研究旨在为川西亚高山森林生物量及碳储量估测提供有效的研究方法,同时为异速生长模型优化以及植被原生演替过程研究提供基础依据。【方法】本文基于海螺沟冰川退缩区植被原生... 【目的】异速生长方程是构建林木生物量最简单常用的方法,本研究旨在为川西亚高山森林生物量及碳储量估测提供有效的研究方法,同时为异速生长模型优化以及植被原生演替过程研究提供基础依据。【方法】本文基于海螺沟冰川退缩区植被原生演替过程中主要树种的生物量实测数据,通过模型将树木的总生物量及不同组分(如枝、叶、树干、根等)生物量与胸径和树高等易测指标联系起来,建立了各树种总生物量及各组分生物量异速生长方程。【结果】引入树高(H)的二元模型拟合效果要优于一元模型,同一模型对地上和树干生物量估计精度要优于枝叶和地下生物量的估计。【结论】以D^2H为自变量的方程对树干和地上生物量的拟合效果更好,而以D^3/H为自变量的方程更适合枝叶和根的生物量拟合。在实际工作中,考虑到野外测量的难度,可以采用一元模型W=aD^b。本次构建的生物量异速生长方程对于青藏高原东缘亚高山森林生态系统生物量的估算以及植被演替过程中生物量的动态研究具有重要参考价值。 展开更多
关键词 冰川退缩 异速生长模型 生物量 一元模型 二元模型
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海螺沟冰川退缩区不同演替阶段植被碳贮量与分配格局 被引量:3
13
作者 何咏梅 李伟 +1 位作者 杨丹荔 罗辑 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2019年第5期84-91,共8页
在贡嘎山海螺沟冰川退缩区的植被演替序列典型地段依次设置8块样地,通过调查生物量,测定含碳率,计算碳贮量,分析演替过程不同阶段各个碳库变化过程,探索原生演替序列碳的动态变化。结果表明:原生演替序列8个样地的碳贮量分别为4.36、51... 在贡嘎山海螺沟冰川退缩区的植被演替序列典型地段依次设置8块样地,通过调查生物量,测定含碳率,计算碳贮量,分析演替过程不同阶段各个碳库变化过程,探索原生演替序列碳的动态变化。结果表明:原生演替序列8个样地的碳贮量分别为4.36、51.29、122.08、145.86、169.08、226.55、321.02、346.10 t/hm^2,其中乔木层和土壤层碳贮量在整个演替序列上所占比例均超过85%。土壤所占比例随演替进行持续增加,由S1的21.20%增加到S8的41.86%;乔木所占比例则呈现先增加后减小的趋势,由S1的66.37%下降到S8的52.16%;其余各层在各个阶段所占比例较小。通过对海螺沟冰川退缩区植被演替序列各个阶段植被含碳率和碳贮量的测定,构建了原生演替不同阶段的碳分配和碳贮量格局,对研究原生演替过程中的碳循环以及植被恢复都有积极意义。 展开更多
关键词 海螺沟 冰川退缩 原生演替 含碳率 碳贮量
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典型冰川退缩区铅的来源、累积及历史沉降——以青藏高原海螺沟冰川退缩区为例 被引量:2
14
作者 陈霈嘉 王训 王定勇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3704-3713,共10页
为探究青藏高原东部陆地生态系统中铅的来源、累积分配过程及百年来大气铅的沉降状况,以贡嘎山海螺沟冰川退缩区为对象,利用冰川退缩区样地年龄可确定的优势,对160年来完整的植被演替序列进行了系统研究.采用电感耦合等离子体质谱法(ICP... 为探究青藏高原东部陆地生态系统中铅的来源、累积分配过程及百年来大气铅的沉降状况,以贡嘎山海螺沟冰川退缩区为对象,利用冰川退缩区样地年龄可确定的优势,对160年来完整的植被演替序列进行了系统研究.采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了土壤和植物样品中的铅以及其他微量元素的含量,明确了铅在该地区生态系统中的含量和储量变化格局,并采用主成分分析(PCA)解析了土壤铅的潜在来源,评估了历史沉降铅的累积速率.结果表明,森林有机土壤是大气铅的重要汇集区域.大气沉降的铅主要累积于O层中,而C层土壤铅含量相对较低;植物地上部以树枝和树皮铅含量最高,树干铅含量最低.植被序列中不同树种的铅储量变化趋势和植被演替趋势成正相关.在植被生长期,铅储量因生物量增加而不断升高,而随着演替过程中植被的死亡而降低.整个演替系统铅的储量随冰川退缩时间显著增加,至1936年样地的云冷杉顶极群落达到最大值.PCA源解析表明有机土壤中57%左右的铅来自于人为来源铅的大气沉降过程,即外源污染的大气沉降是贡嘎山中铅的主要来源.进一步分析表明,中国西南地区和南亚地区(印度、孟加拉国等)是主要的污染潜在源区.在百年尺度上,大气来源沉降铅在冰川退缩区的平均累积速率为(8.87±3.55)mg/(m^(2)·a).此研究为探究铅在陆地生态系统中的来源、分配及累积,理解未来全球变化对铅的环境地球化学过程影响提供了经典范例与数据依据. 展开更多
关键词 冰川退缩 铅来源 累积过程 历史沉降
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小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程 被引量:2
15
作者 王小芳 邴海健 +2 位作者 吴艳宏 祝贺 周俊 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1191-1202,共12页
选择海螺沟冰川退缩区,对冰川退缩年龄分别为0年、30年、40年、52年、80年、120年的样点按土壤发生层分层采集样品,通过分析样品的化学风化速率及理化性质变化,探讨小冰期结束以来土壤发育过程及影响因素,并评估不同阶段土壤质量。结果... 选择海螺沟冰川退缩区,对冰川退缩年龄分别为0年、30年、40年、52年、80年、120年的样点按土壤发生层分层采集样品,通过分析样品的化学风化速率及理化性质变化,探讨小冰期结束以来土壤发育过程及影响因素,并评估不同阶段土壤质量。结果表明,退缩区前40年样点中主要以碳酸盐风化为主,80年后硅酸盐风化作用增强。土壤长期风化速率随土壤年龄呈现升高-降低-升高的趋势,52年样点长期风化速率最低,为48.06cmol/(m^2·a),矿物组成和气候是影响土壤风化速率的重要原因。土壤的粒度组成以砂粒为主,多数样点占比约为80%~90%。随着土壤年龄增加,容重值和pH减小,pH从8.54减小到5左右;土层厚度、土壤有机质(SOC)及总氮(TN)含量增加,这些土壤理化指标的快速变化表明冰川退缩区土壤发育迅速。适宜的温度、充足的降水以及快速的植被演替可能是退缩区土壤快速发育的原因。模糊数学法计算土壤质量的结果显示,除了0年样点,其余样点土壤质量指数(SQI)均大于0.4,说明退缩区土壤质量状况整体属于中等水平,土壤肥力状况较好。研究结果有助于揭示土壤矿物风化过程和土壤发育的影响因素,理解土壤发育机制。 展开更多
关键词 土壤发育 土壤矿物风化 土壤质量 冰川退缩 贡嘎山
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海螺沟冰川退缩区原生演替生态系统中铅累积的历史记录
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作者 杨丹荔 罗辑 +1 位作者 贾龙玉 陈云飞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第12期2393-2402,共10页
为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录,以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体,通过调查植被生物量、土壤容重和厚度,测定铅在植被和土壤中的含量,系统地研究1890—2017年来... 为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录,以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体,通过调查植被生物量、土壤容重和厚度,测定铅在植被和土壤中的含量,系统地研究1890—2017年来铅在该原生演替序列生态系统中的贮量变化及分配格局并反演该时期铅的污染历史。结果表明:(1)各冰川退缩时期土壤中铅的含量高于背景值并表现出明显的表层富集,且表层土壤的富集系数表明土壤O层中铅含量的变化主要受外源性因素的影响而非成土母质;(2)各优势乔木不同部位铅的含量均表现为地下部分>地上部分,且地上部分的运移能力较低,而地下部分的富集程度均高于地上部分,使得根系所吸收的铅可能大部分被存留在根系组织中,导致细根中铅的含量明显高于其他部位;(3)在林下植被中,地被层(苔藓)的铅含量明显高于灌木层和草本层,具有较强的铅富集能力;(4)乔木层生物量在植被中占比最高,使其成为活体植被中最大的铅贮存单元,但地被层(苔藓)的生物量对总生物量贡献不足5%,其对植被铅的积累贡献最大可达36%,这对高山高寒地区的生态系统可能造成潜在的铅污染;(5)海螺沟冰川退缩区原生演替生态系统铅的贮量经历了从无到有的积累过程,从64.64 kg·hm^(-2)增长到227.16 kg·hm^(-2),且土壤是生态系统铅的主要贮存单元;(6)生态系统铅的积累速率在1958—1970年和1980—2000年较快,并与贡嘎山东坡树轮中铅含量的变化相对应,说明海螺沟冰川退缩区原生演替序列生态系统铅的积累过程能反演近百年来铅的污染历史。 展开更多
关键词 原生演替 生态系统 重金属铅 积累过程 污染历史记录 冰川退缩
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贡嘎山冰川退缩区植物-土壤反馈与植物间相互作用 被引量:1
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作者 陆琦 杜流姗 +1 位作者 段宝利 类延宝 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期323-331,共9页
植物-土壤反馈是揭示陆地生物群落动态变化的关键环节,为理解植物间相互作用及植被群落变化过程奠定基础。本研究以贡嘎山冰川退缩区原生演替早(5~10年)、中(30~40年)和晚期(80~100年)3个阶段典型土壤以及各阶段优势植物为对象,采用盆... 植物-土壤反馈是揭示陆地生物群落动态变化的关键环节,为理解植物间相互作用及植被群落变化过程奠定基础。本研究以贡嘎山冰川退缩区原生演替早(5~10年)、中(30~40年)和晚期(80~100年)3个阶段典型土壤以及各阶段优势植物为对象,采用盆栽控制试验,比较优势植物在不同土壤条件下的生物量,并量化植物间相互作用以及植物-土壤反馈的方向与强度,为探究贡嘎山冰川退缩区植被群落演替规律提供依据。结果表明:(1)植物-土壤反馈作用显著影响植物在本土中的生物量,早期沙棘(Hippophae rhamnoides)在本土中生长最差,沙棘的植物-土壤反馈系数为负值;演替中期冬瓜杨(Populus purdomii)的反馈系数趋于零;晚期峨眉冷杉(Abies fabri)在本土中生长最好,峨眉冷杉的反馈系数为正值。(2)混种时,早期沙棘与演替中、晚期植物间相互作用指数为负值;中期冬瓜杨、川滇柳(Salix rehderiana)与演替早、晚期植物的相互作用指数接近于零,晚期植物峨眉冷杉、麦吊云杉(Picea brachytyla)与演替早、中期植物相互作用指数为正值。从植物-土壤反馈的方向来看,贡嘎山植被演替从早期负反馈,中期中性反馈,过渡到晚期正反馈。此外,演替早期沙棘促进演替中晚期植物生长,演替中期冬瓜杨、川滇柳对演替早晚期植物无显著影响,晚期峨眉冷杉、麦吊云杉更利于与演替早中期植物相互竞争。结果显示,植物-土壤反馈与植物间相互作用共同驱动了贡嘎山冰川退缩区植被快速演替,直至顶极群落。 展开更多
关键词 植被原生演替 植物-土壤反馈 植物相互作用 冰川退缩
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海螺沟冰川退缩区中铬的分布、累积与来源
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作者 杨闻强 曾熙雯 +5 位作者 吕展 刘楠涛 陈霈嘉 王训 申鸿 王定勇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5229-5238,共10页
以青藏高原海螺沟冰川退缩区为研究对象,借助其长达160a的植被演替序列,探讨Cr的时空分布和累积循环特征,并解析其潜在来源.结果表明,退缩区C层土壤Cr含量为(155.17±32.68)mg/kg,显著高于O层(48.23±10.21)mg/kg(P<0.05).... 以青藏高原海螺沟冰川退缩区为研究对象,借助其长达160a的植被演替序列,探讨Cr的时空分布和累积循环特征,并解析其潜在来源.结果表明,退缩区C层土壤Cr含量为(155.17±32.68)mg/kg,显著高于O层(48.23±10.21)mg/kg(P<0.05).随着植被的演替,O层土壤Cr含量随淋溶作用的增强而逐渐降低.在植被系统中,各演替阶段优势种对Cr均无显著富集特征(ω<1).此外,土壤是冰川退缩区生态系统的主要Cr库(2269.90±234.57)mg/m^(2),而各样地O层土壤Cr储量约为植被的9~20倍.随着演替的进行,土壤有机质含量升高而植被的“归还作用”减弱,导致Oi、Oe层土壤Cr储量逐渐减小而Oa层和植物Cr储量逐渐增大.研究发现,“高循环强度-低吸收利用”为冰川退缩区生态系统中Cr的主要循环策略.根据主成分解析结果,贡嘎山土壤Cr以母质土壤风化来源为主(68.89%),而大气沉降对其影响并不显著. 展开更多
关键词 冰川退缩 时空分布 循环特征 源解析
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海螺沟冰川退缩区不同原生演替年限的冬瓜杨凋落物及根部化学计量特征研究
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作者 唐李丽 张宗锦 +3 位作者 闫芳芳 潘兴兵 冯文龙 辜运富 《安徽农业科学》 CAS 2021年第12期52-55,59,共5页
通过以海螺沟冰川退缩区不同原生演替年限的冬瓜杨为研究对象,测定分析冬瓜杨凋落物及其根部的C、N、P含量和化学计量变化特征,探究海螺沟冰川退缩区的土壤养分状况。结果表明,不同演替年限的冬瓜杨C、N、P含量及其变化存在着明显差异... 通过以海螺沟冰川退缩区不同原生演替年限的冬瓜杨为研究对象,测定分析冬瓜杨凋落物及其根部的C、N、P含量和化学计量变化特征,探究海螺沟冰川退缩区的土壤养分状况。结果表明,不同演替年限的冬瓜杨C、N、P含量及其变化存在着明显差异并且呈现不同的变化趋势。其中冬瓜杨C含量的变化趋势整体上升,N含量变化不规律但总体呈上升趋势,P含量则随着演替年限上升而下降;凋落物C∶N值是7.83~75.90,根部C∶N值是29.85~264.76;凋落物C∶P值是17.30~403.53,根部C∶P值为41.40~598.01;凋落物N∶P值为2.27~6.53,根部N∶P值为1.41~3.33。综上,海螺沟冰川退缩区原生演替过程中冬瓜杨凋落物和根部化学计量学变化明显,其值总体呈增高趋势,N素是该区域植被生长的一个限制因子。 展开更多
关键词 冰川退缩 冬瓜杨 C、N、P 含量 化学计量 变化特征
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贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特征 被引量:10
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作者 杜流姗 陆琦 +1 位作者 梁紫嫣 类延宝 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第12期2356-2363,共8页
植物光合能力反映植物获取和利用资源的能力,研究冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特性有助于理解植物在不同生存环境中的光合策略,阐明原生演替过程物种代替与群落演替的生理机制。以贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替早、中... 植物光合能力反映植物获取和利用资源的能力,研究冰川退缩区原生演替不同阶段优势植物光合生理特性有助于理解植物在不同生存环境中的光合策略,阐明原生演替过程物种代替与群落演替的生理机制。以贡嘎山海螺沟冰川退缩区原生演替早、中、后3个时期中9种优势植物为研究对象,通过测定植物的光合参数等叶片功能性状,探索原生演替过程中植物光合生理特性的变化规律。结果表明,(1)随着原生演替的进行,优势植物的单位质量叶片氮含量(Nmass)、比叶面积(SLA)、叶片气孔导度(Gs)、光饱和净光合速率(Pmax)和光合氮利用效率(PNUE)显著降低(P<0.01),但水分利用效率(WUE)无显著差异(P=0.274)。(2)演替早期和中期优势植物的最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)无显著差异(P>0.05),演替后期优势植物的Vcmax和Jmax显著降低(P<0.01)。(3)演替早期到后期优势植物叶片的羧化组分氮分配比例(PC)和生物力能学组分氮分配比例(PB)显著降低(P<0.01)。(4)相关性分析表明,优势植物的叶片功能性状之间具有显著的相关性,如Pmax与SLA、Nmass和Gs呈显著正相关关系(P<0.01),PNUE与SLA、Pmax、PC和PB呈显著正相关关系(P<0.01)。原生演替过程中植物通过调整叶片结构及光合特征等叶片功能性状以适应环境的变化,植物光合生理特征的变化和叶片功能性状之间的联系可能代表了冰川退缩区植被原生演替进行的基本生理机制。 展开更多
关键词 海螺沟冰川退缩 原生演替 光合参数 光合氮利用效率 氮分配
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