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草地学报 2024年第12期32卷 3752-3763页

作者：章妮陈克龙王欣烨李琳王世婷青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保护教育部重点实验室青海西宁810008 国家林业和草原局青海湖湿地生态系统国家定位观测研究站青海海北812200

为探究增温处理后沼泽湿地固碳微生物群落的差异及主要影响因素,我们以青海湖小泊湖沼泽湿地为研究对象,利用高通量测序对固碳微生物功能基因cbbM进行了研究。结果显示,青海湖沼泽湿地cbbM固碳微生物以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria... 详细信息

为探究增温处理后沼泽湿地固碳微生物群落的差异及主要影响因素,我们以青海湖小泊湖沼泽湿地为研究对象,利用高通量测序对固碳微生物功能基因cbbM进行了研究。结果显示,青海湖沼泽湿地cbbM固碳微生物以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为优势菌群。温度升高后,cbbM固碳微生物的Alpha多样性趋于降低(P>0.05),与土壤湿度及全碳全氮的变化趋势一致。发硫菌属(Thiothrix)和闪杆菌属(Lamprobacter)的相对丰度在增温处理下显著升高(P<0.05),能够作为温度升高的指示性生物。此外,固碳微生物的群落多样性不受环境因子的显著影响,土壤湿度是影响固碳微生物群落结构的最重要因素。综上所述,温度升高影响了沼泽湿地的土壤固碳过程,降低高寒湿地固碳效率。

关键词：青藏高原气候变化碳循环碳固定

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脉冲降水和凋落物对温性草原土壤碳矿化激发效应的影响

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草地学报 2024年第3期32卷 879-888页

作者：周祉蕴王奕钧杨艳丽杜岩功陈克龙青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008 青海青海湖湿地生态系统国家定位观测研究站青海海北812200

脉冲式降水和凋落物输入均会显著影响土壤有机碳矿化速率,但温性草原有机碳矿化及其激发效应对其的响应尚不明确。以青海湖流域温性草原为研究对象,设置脉冲式降水频次(0~2次)、凋落物添加和对照处理,通过14 d室内培养试验,开展脉冲式降... 详细信息

脉冲式降水和凋落物输入均会显著影响土壤有机碳矿化速率,但温性草原有机碳矿化及其激发效应对其的响应尚不明确。以青海湖流域温性草原为研究对象,设置脉冲式降水频次(0~2次)、凋落物添加和对照处理,通过14 d室内培养试验,开展脉冲式降水(P)、凋落物添加(L)及两者交互作用(L+P)对土壤有机碳矿化及其激发效应影响研究。结果表明:3种处理均显著促进矿化速率和累计碳矿化量,增幅为L+P>P>L>CK。L及L+P处理均产生极显著正激发效应,且L+P>L。3种处理均提高了MBC,降低了电导率。L和L+P处理下碳矿化速率与pH值、NO_(3)^(-)-N显著正相关,与MBC,MBN呈负相关关系,P处理与MBC,NO_(3)^(-)-N显著负相关,与pH值、NH+4-N呈正相关关系。综上所述,脉冲式降水和凋落物添加及其交互作用显著促进青海湖流域温性草原土壤碳矿化速率和激发效应,增强其碳源强度。

关键词：脉冲效应凋落物添加土壤碳矿化激发效应青海湖

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高寒山地生态修复方式对土壤颗粒碳氮分配的影响

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生态科学 2024年第1期43卷 10-18页

作者：汉光昭曹广超曹生奎冶文倩程国青海师范大学地理科学学院西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008 青海省人民政府—北京师范大学高原与可持续发展研究院西宁810008

通过探讨草地和林地两种修复方式下不同粒径土壤颗粒有机碳和全氮的分配规律,以期能够为高寒山地生态修复措施对土壤颗粒碳氮的影响提供参考。以空间序列代替时间序列的方法,分别选取不同恢复年限的草地和林地作为研究对象,管理方式分... 详细信息

通过探讨草地和林地两种修复方式下不同粒径土壤颗粒有机碳和全氮的分配规律,以期能够为高寒山地生态修复措施对土壤颗粒碳氮的影响提供参考。以空间序列代替时间序列的方法,分别选取不同恢复年限的草地和林地作为研究对象,管理方式分别为仅在生长季封育和常年封育。对生长季野外现场采集的土壤样品在实验室采用离心法对土壤颗粒进行分级,分为砂粒(2000—50μm)、粉粒(50—2μm)和粘粒(<2μm),以此分析不同粒径土壤颗粒中有机碳和全氮的分配规律。结果显示:1)不同修复年限草地和林地土壤颗粒有机碳和全氮的分配主体分别为砂粒和粉粒,草地和林地土壤颗粒有机碳在砂粒中的分配比例分别为57.36%和46.46%,全氮在粉粒中的分配比例分别为44.79%和42.55%。2)两种修复用地三种粒径土壤颗粒碳氮分配比例均与其组分含量呈正相关关系,砂粒的碳氮分配比例主要受地下生物量和土壤总孔隙度影响,粘粒和粉粒碳氮分配比例主要受容重和pH的影响。本研究区植树造林的修复方式对土壤颗粒碳氮的分配影响更为明显。

关键词：土壤颗粒有机碳全氮生态修复高寒山地

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祁连山南坡青海云杉林碳密度随海拔分布特征

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干旱区研究 2023年第4期40卷 615-622页

作者：邱巡巡曹广超张进虎张卓刘梦琳青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 新疆维吾尔自治区克孜勒苏生态环境监测站新疆阿图什845350

森林生物量是研究森林第一性生产力的基础,其碳密度是评价森林生态系统结构功能的重要指标。为探究祁连山南坡阿咪东索小流域内青海云杉典型林分密度随海拔的变化特征,按不同海拔,采用生物量模型计算法,选择海拔2900~3200 m调查分析该... 详细信息

森林生物量是研究森林第一性生产力的基础,其碳密度是评价森林生态系统结构功能的重要指标。为探究祁连山南坡阿咪东索小流域内青海云杉典型林分密度随海拔的变化特征,按不同海拔,采用生物量模型计算法,选择海拔2900~3200 m调查分析该区域内青海云杉乔木层和土壤层碳密度沿海拔梯度的变化特征,以期为祁连山青海云杉林碳储量估算提供基础数据。结果表明:研究区总生物量平均值为135.59 t·hm^(-2),随着海拔升高,总生物量呈递减的趋势。乔木层碳密度平均值为70.51 t·hm^(-2),0~50 cm土层土壤有机碳密度平均值为154.01 t·hm^(-2),随海拔升高,乔木层碳密度呈递减的趋势,土壤有机碳密度呈先降低后升高的变化趋势。区内不同海拔青海云杉林生态系统碳密度为224.51 t·hm^(-2),其中乔木层和土壤层碳密度分别占总碳密度的30.5%和69.5%,随海拔上升呈下降的变化趋势。森林土壤碳库占比较大,加强对森林土壤的保护是维持森林生态平衡的强有力推进方向。

关键词：祁连山南坡青海云杉林生物量碳密度

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青海高原1960—2019年冬半年降水变化特征及重心迁移研究

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自然灾害学报 2023年第3期32卷 118-130页

作者：张帅旗鄂崇毅李晓东祁栋林周磊青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810001 青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001 格尔木市气象局青海格尔木816099

冬半年降水对农业、交通、生态安全等方面都有很大影响。青海高原是我国冬半年强降水量、降水日数最多的地方之一。利用重心模型来分析青海高原42个气象站1961—2019年不同等级冬半年降水的空间分布和变化迁移,旨在揭示青海高原多年的... 详细信息

冬半年降水对农业、交通、生态安全等方面都有很大影响。青海高原是我国冬半年强降水量、降水日数最多的地方之一。利用重心模型来分析青海高原42个气象站1961—2019年不同等级冬半年降水的空间分布和变化迁移,旨在揭示青海高原多年的冬半年降水的时空分配格局。结果显示:(1)空间上青海高原冬半年平均降水量呈现出由西北向东南递增的趋势,且东部地区冬半年降水量呈现明显的下降趋势;时间上整体呈增加趋势,年代周期内呈现“少-多-少-多-少-多”的趋势。(2)不同等级冬半年降水量的气候倾向率的空间分布整体呈现南高北低,西高东低的趋势。青海高原冬半年降水量的变化整体以大量级的增加为主,尤其在中南部地区,增加速率更大。(3)青海省的冬半年降水量重心的纬度和经度均呈现降低的趋势,重心点坐标呈现向西南方向逐渐移动的趋势。青海高原冬半年降水量重心的空间位置集中分布于兴海县附近,最北边可到达共和县,最南边可迁移至玛沁县,青海高原多年降水重心的标准差椭圆的方位角度数为55.8°,冬半年降水量重心主要分布于东北至西南的方向上。(4)青海高原各等级冬半年降水量的经、纬度时间变化上均呈现下降趋势,且经度的变化速率较纬度的高。各降水量级的标准差椭圆的方位角大小相差十几度,但均为东北至西南方向分布,且主要分布在兴海县附近,轴长和椭圆圆心坐标存在较大差异。冬半年降水重心量级越小离散性越小,且平均降水量的重心离散程度和分布也是小量级降水量的贡献较大。可以利用冬半年降水重心的南北移动方向来判断青海高原大量级降雪范围的变化。

关键词：青海高原冬半年降水重心时空变化

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高寒露天矿区渣土基质粒度组成及养分特征

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生态科学 2024年第2期43卷 132-140页

作者：许泰鄂崇毅郑超陇东学院新能源学院庆阳745000 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008 青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 高原科学与可持续发展研究院西宁810008

以青海省木里与江仓露天煤矿区渣土为研究对象,采集了矿区渣土样品20个,未受人为扰动和污染的沼泽草甸土壤样品17个作为背景值。通过测试分析矿区渣土和沼泽草甸土壤的粒径组成,发现两个矿区渣土粒级组成与沼泽草甸土壤相同,含量由高到... 详细信息

以青海省木里与江仓露天煤矿区渣土为研究对象,采集了矿区渣土样品20个,未受人为扰动和污染的沼泽草甸土壤样品17个作为背景值。通过测试分析矿区渣土和沼泽草甸土壤的粒径组成,发现两个矿区渣土粒级组成与沼泽草甸土壤相同,含量由高到低依次为粉粒-砂粒-黏粒,但是在组成比例上存在差异,沼泽草甸土壤粉粒的含量更为丰富。根据土壤质地分类标准,木里矿区的渣土归属于粉壤土,江仓矿区的渣土归属于粉壤土和壤土,以粉壤土为主,沼泽草甸土壤兼具粉壤土与壤土的特性。同时,对矿渣土的pH、有机碳、全钾、全磷、全氮、碱解氮、速效氮、有效磷、速效钾等指标进行统计分析,结果表明两个矿区的渣土pH值偏碱性且有机质含量低,全量养分与沼泽草甸土壤存在差异,其中全氮的含量远低于沼泽草甸土壤,全钾的含量略高于沼泽草甸土壤。速效养分中的速效氮含量非常贫瘠,有效磷与速效钾的平均含量均高于沼泽草甸土壤,尤其是速效钾更明显。相关性分析显示矿区渣土的黏粒与所有养分均呈正相关,粉粒、砂粒与养分关系逐渐减弱,因此在土壤修复和重构过程中不仅要关注渣土养分的变化,还应该改善渣土基质粒径的结构比例,加速土壤熟化,完善土壤-植物-微生物体系,构建适应高寒矿区植被生长的土壤。

关键词：粒径组成养分状况渣土沼泽草甸土壤高寒矿区

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祁连山南坡植被绿度时空变化及其对气候变化和人类活动的响应

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干旱区研究 2024年第12期41卷 2143-2153页

作者：张倩曹广超张乐乐赵美亮青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原与可持续发展研究院青海西宁810008

为探究祁连山南坡植被绿度时空变化及其对气候变化和人类活动的响应,基于GEE平台,利用算法和遥感技术,通过Sen趋势、变异系数、Hurst指数、ArcGIS空间分析以及多元回归残差等分析方法,整合多源数据产品全面解析祁连山南坡植被绿度变化... 详细信息

为探究祁连山南坡植被绿度时空变化及其对气候变化和人类活动的响应,基于GEE平台,利用算法和遥感技术,通过Sen趋势、变异系数、Hurst指数、ArcGIS空间分析以及多元回归残差等分析方法,整合多源数据产品全面解析祁连山南坡植被绿度变化的时空特征,并综合评估其未来变化趋势及稳定性,在此基础上深入探讨气候变化和人类活动对植被绿度的影响程度。结果显示:(1)2001—2020年祁连山南坡的植被绿度总体呈上升趋势,且空间差异性显著。从稳定性分析来看,其变异系数介于0~0.84,均值为0.09,植被绿度的变化总体上处于相对稳定的状态,并且其展现出向好的态势。(2)在影响因素方面,降水和气温均与植被绿度呈正向促进关系,其中与气温的相关性更为显著,并且通过显著性检验的区域占研究区的95.7%,表明气温对植被绿度变化起主要促进作用。(3)人类活动对植被绿度的变化起到了积极的推动作用。整体来看,植被绿度的变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,其中气候变化和人类活动对研究区植被绿度的相对贡献率分别为36.68%和63.32%,人类活动的相对贡献率大于气候变化,这与实施的生态工程密切相关。

关键词：植被绿度时空变化气候变化人类活动祁连山南坡

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青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应

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生态科学 2023年第4期42卷 200-208页

作者：章妮陈克龙暴涵青海师范大学生命科学学院西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810008

甲烷氧化菌对甲烷的氧化能力显著影响全球甲烷排放总量。研究河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应有助于深入探究河源湿地生态系统的甲烷循环机制。采用高通量测序方法研究了温度升高后青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落特征的变化。青... 详细信息

甲烷氧化菌对甲烷的氧化能力显著影响全球甲烷排放总量。研究河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应有助于深入探究河源湿地生态系统的甲烷循环机制。采用高通量测序方法研究了温度升高后青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落特征的变化。青海湖河源湿地甲烷氧化菌的优势菌门为变形菌门,增温处理没有显著影响河源湿地甲烷氧化菌的群落多样性。河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高响应明显,增温显著增加了属水平优势菌群(相对丰度>0.1%)的相对丰度。LEfSe分析表明,增温处理组与自然对照组共存在23个差异菌群,增温显著增加了甲基球菌属的相对丰度,显著降低了甲基杆菌属的相对丰度。河源湿地甲烷氧化菌群落功能与碳、氮代谢过程密切相关。整体而言,河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高较为敏感,部分菌群的相对丰度变化显著。

关键词：青海湖河源湿地土壤微生物甲烷氧化菌气候变化

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青海湖流域生态系统水分利用效率时空特征及驱动分析

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草地学报 2024年第11期32卷 3554-3566页

作者：赵浩然曹生奎雷义珍陈链璇李文斌康利刚青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810008 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008 西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070

本文以青海湖流域为研究对象,利用2000-2020年生长季总初级生产力和蒸散发量遥感影像数据,借助地理信息系统技术计算并研究了近21年生长季青海湖流域生态系统水分利用效率(Water use efficiency,WUE)时空特征,结合近21年生长季平均气温... 详细信息

本文以青海湖流域为研究对象,利用2000-2020年生长季总初级生产力和蒸散发量遥感影像数据,借助地理信息系统技术计算并研究了近21年生长季青海湖流域生态系统水分利用效率(Water use efficiency,WUE)时空特征,结合近21年生长季平均气温、降水量等数据,采用数理统计方法探讨了该流域WUE的驱动因子。结果表明,近21年生长季青海湖流域单位面积WUE平均值在0.06~2.88 g·m^(-2)·mm^(-1)间变化,年际间呈显著下降趋势(R^(2)=0.39,P<0.05)。在空间上,青海湖流域多年生长季WUE平均值呈带状分布,其高值区主要分布在流域的南部和中部。WUE时空变化受自然环境因子和人类活动共同驱动,自然环境因子和人类活动对WUE斜率值的贡献分别为-0.78和0.76 g·m^(-2)·mm^(-1)·a^(-1)。其中,自然环境因子是主要驱动力。生长季青海湖流域Hurst指数均值为0.45,WUE变化的反向特征比同向特征更明显,其中72.09%的地区表现为逆向持续性。

关键词：水分利用效率时空特征驱动分析青海湖流域

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自然生长和人为影响下土壤碳氮含量差异及影响因素

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水土保持研究 2023年第3期30卷 163-172,187页

作者：袁杰曹广超鄂崇毅刁二龙赵美亮闫欣青藏高原地表过程与生态保护教育部重点实验室西宁810008 青海师范大学地理科学学院、青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 高原科学与可持续发展研究院西宁810008

[目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土... 详细信息

[目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土壤碳氮含量主导因素。[结果]该区草地和耕地土壤理化指标基本以30 cm土层深度为界发生明显变化;从回归模型中可以看出,由于受到人类活动影响,耕地土壤碳氮含量受土壤理化指标影响较小,而草地土壤作为未扰动土壤,在自然发育背景下土壤碳氮主导因素明显多于耕地。[结论]土地利用变化显著影响了土壤性状,在该区减少土地扰动能有效减缓土地荒漠化进程。

关键词：青海湖北部土壤碳氮差异性主导因素

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