放牧對云南高寒濕地土壤碳氮循環(huán)影響研究
云南高寒濕地位于青藏高原東南緣,受高海拔、寒冷氣候影響,泥炭和泥炭沼澤濕地發(fā)育,單位面積土壤碳儲量高,具有重要的碳匯功能,在維持全球碳平衡與控制溫室氣體排放方面具有重要作用。本書系統(tǒng)闡述云南高寒濕地環(huán)境特征及放牧干擾現(xiàn)狀、放牧對高寒濕地土壤有機(jī)碳礦化和CO2排放特征的影響、放牧對高寒濕地土壤氮轉(zhuǎn)化過程(氨化、硝化、反硝化作用)和N2O排放特征的影響,以及高寒濕地土壤胞外酶活性和微生物群落對放牧干擾的響應(yīng)規(guī)律,從物理、化學(xué)和微生物角度闡明放牧對云南高寒濕地土壤碳、氮循環(huán)影響的內(nèi)在機(jī)制。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展 3
1.2.1 放牧對濕地土壤碳循環(huán)的影響研究 3
1.2.2 放牧對濕地土壤氮循環(huán)的影響研究 6
第2章 云南高寒濕地環(huán)境特征 16
2.1 納帕海濕地環(huán)境特征 16
2.1.1 地理位置 16
2.1.2 地質(zhì)地貌 16
2.1.3 氣候 17
2.1.4 水環(huán)境 17
2.1.5 土壤環(huán)境 23
2.1.6 濕地生物 27
2.1.7 濕地放牧干擾現(xiàn)狀 33
2.2 碧塔海濕地環(huán)境特征 34
2.2.1 地理位置 34
2.2.2 地質(zhì)地貌 34
2.2.3 氣候 35
2.2.4 水環(huán)境 35
2.2.5 濕地生物 40
2.2.6 濕地放牧干擾現(xiàn)狀 42
第3章 放牧對濕地土壤硝化、反硝化作用的影響 44
3.1 研究內(nèi)容及方法 44
3.1.1 研究內(nèi)容 44
3.1.2 技術(shù)路線 44
3.1.3 研究方法 45
3.2 動物活動對沼澤化草甸濕地土壤硝化、反硝化作用的影響 49
3.2.1 動物活動對沼澤化草甸濕地土壤理化性質(zhì)的影響 49
3.2.2 動物活動對沼澤化草甸濕地土壤氮礦化和硝化特征的影響 50
3.2.3 動物活動對沼澤化草甸濕地土壤反硝化特征的影響 51
3.2.4 討論 51
3.2.5 小結(jié) 53
3.3 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤硝化、反硝化作用的影響 53
3.3.1 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤理化性質(zhì)的影響 53
3.3.2 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤氮礦化和硝化特征的影響 55
3.3.3 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤反硝化特征的影響 58
3.3.4 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤反硝化酶活性的影響 59
3.3.5 討論 59
3.3.6 小結(jié) 60
3.4 研究結(jié)論與展望 61
3.4.1 研究結(jié)論 61
3.4.2 展望 62
第4章 放牧對濕地土壤N2O排放的影響 63
4.1 研究內(nèi)容及方法 63
4.1.1 研究內(nèi)容 63
4.1.2 技術(shù)路線 63
4.1.3 研究方法 64
4.2 牦牛放牧不同干擾方式對泥炭沼澤濕地土壤N2O排放的影響 68
4.2.1 牦牛放牧不同干擾方式對土壤碳、氮含量的影響 68
4.2.2 牦牛放牧不同干擾方式對土壤N2O排放的影響 70
4.2.3 討論 72
4.2.4 小結(jié) 73
4.3 牦牛排泄物輸入對泥炭沼澤濕地土壤N2O排放的影響 74
4.3.1 牦牛排泄物輸入對土壤碳、氮含量的影響 74
4.3.2 牦牛排泄物輸入對土壤N2O排放的影響 76
4.3.3 討論 80
4.3.4 小結(jié) 82
4.4 研究結(jié)論與展望 82
4.4.1 研究結(jié)論 82
4.4.2 展望 83
第5章 放牧對濕地土壤氨氧化微生物群落的影響 84
5.1 研究內(nèi)容及方法 84
5.1.1 研究內(nèi)容 84
5.1.2 技術(shù)路線 84
5.1.3 研究方法 85
5.2 不同放牧類型對泥炭沼澤土壤氨氧化微生物群落的影響 89
5.2.1 不同放牧類型對土壤理化性質(zhì)的影響 89
5.2.2 不同放牧類型對土壤硝化潛勢的影響 90
5.2.3 不同放牧類型對土壤氨氧化微生物多樣性的影響 90
5.2.4 不同放牧類型對土壤氨氧化微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 92
5.2.5 不同放牧類型干擾下土壤環(huán)境因子與氨氧化微生物群落之間的關(guān)系 93
5.2.6 討論 94
5.2.7 小結(jié) 97
5.3 排泄物輸入對沼澤化草甸濕地土壤氨氧化微生物群落的影響 97
5.3.1 排泄物輸入對土壤理化性質(zhì)的影響 97
5.3.2 排泄物輸入對土壤硝化潛勢的影響 99
5.3.3 牦牛排泄物輸入對土壤氨氧化微生物多樣性的影響 100
5.3.4 牦牛排泄物輸入對土壤氨氧化微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 101
5.3.5 牦牛排泄物輸入影響下土壤環(huán)境因子與氨氧化微生物群落之間的關(guān)系 103
5.3.6 討論 104
5.3.7 小結(jié) 107
5.4 研究結(jié)論與展望 107
5.4.1 研究結(jié)論 107
5.4.2 展望 108
第6章 放牧對濕地土壤反硝化微生物群落的影響 109
6.1 研究內(nèi)容及方法 109
6.1.1 研究內(nèi)容 109
6.1.2 技術(shù)路線 109
6.1.3 研究方法 110
6.2 不同放牧干擾對沼澤濕地土壤反硝化微生物群落的影響 114
6.2.1 不同放牧干擾對沼澤濕地土壤理化性質(zhì)的影響 114
6.2.2 不同放牧干擾對沼澤濕地土壤反硝化作用的影響 115
6.2.3 不同放牧干擾對沼澤濕地土壤反硝化酶活性的影響 115
6.2.4 不同放牧干擾對沼澤濕地土壤反硝化微生物群落的影響 116
6.2.5 放牧干擾下土壤環(huán)境及反硝化微生物群落關(guān)系分析 118
6.2.6 放牧干擾下土壤環(huán)境及反硝化微生物對反硝化作用的影響 119
6.2.7 討論 120
6.2.8 小結(jié) 123
6.3 不同溫度下牦牛排泄物輸入對沼澤濕地土壤反硝化微生物群落的影響 123
6.3.1 不同溫度下牦牛排泄物輸入對沼澤濕地土壤理化性質(zhì)的影響 123
6.3.2 不同溫度下牦牛排泄物輸入對沼澤濕地土壤反硝化作用的影響 124
6.3.3 不同溫度下牦牛排泄物輸入對沼澤濕地土壤反硝化酶活性的影響 125
6.3.4 不同溫度下牦牛排泄物輸入和增溫對土壤環(huán)境的交互影響 125
6.3.5 不同溫度下牦牛排泄物輸入對沼澤濕地土壤反硝化群落的影響 126
6.3.6 牦牛排泄物輸入土壤環(huán)境與反硝化微生物群落的關(guān)系 128
6.3.7 牦牛排泄物輸入影響下反硝化微生物對反硝化作用的影響 130
6.3.8 討論 131
6.3.9 小結(jié) 133
6.4 研究結(jié)論與展望 134
6.4.1 研究結(jié)論 134
6.4.2 展望 135
第7章 放牧對濕地CO2排放的影響 136
7.1 放牧對泥炭沼澤濕地CO2排放的影響 136
7.1.1 研究內(nèi)容及方法 136
7.1.2 不同放牧類型對泥炭沼澤濕地CO2排放的影響 139
7.1.3 排泄物輸入對泥炭沼澤濕地CO2排放的影響 149
7.1.4 研究結(jié)論與展望 152
7.2 放牧對高寒草甸CO2排放的影響 154
7.2.1 研究內(nèi)容及方法 154
7.2.2 藏豬放牧下的高寒草甸土壤理化特征 157
7.2.3 藏豬放牧下的高寒草甸植物特征 158
7.2.4 藏豬放牧下的高寒草甸土壤CO2排放通量特征 160
7.2.5 藏豬放牧下高寒草甸土壤CO2排放通量影響因子的相關(guān)性分析 162
7.2.6 討論 167
7.2.7 小結(jié) 169
第8章 牦牛排泄物輸入對濕地土壤有機(jī)碳礦化的影響 171
8.1 研究內(nèi)容及方法 171
8.1.1 研究內(nèi)容 171
8.1.2 技術(shù)路線 171
8.1.3 研究方法 172
8.2 牦牛排泄物輸入對濕地土壤特征和有機(jī)碳礦化的影響 175
8.2.1 牦牛排泄物輸入對土壤pH和無機(jī)氮含量的影響 176
8.2.2 牦牛排泄物輸入對土壤有機(jī)碳礦化的影響 176
8.2.3 討論 179
8.2.4 小結(jié) 180
8.3 牦牛排泄物輸入對濕地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 180
8.3.1 牦牛排泄物輸入對不同土壤微生物的影響 180
8.3.2 討論 186
8.3.3 小結(jié) 186
8.4 牦牛排泄物輸入對濕地土壤酶活性的影響 187
8.4.1 牦牛排泄物輸入對不同土壤酶活性的影響 187
8.4.2 土壤及排泄物輸入疊加作用對土壤酶活性的影響 190
8.4.3 討論 190
8.4.4 小結(jié) 191
8.5 研究結(jié)論與展望 191
8.5.1 研究結(jié)論 191
8.5.2 展望 192
第9章 牦牛排泄物輸入對濕地土壤酶和細(xì)菌群落的影響 193
9.1 研究內(nèi)容及方法 193
9.1.1 研究內(nèi)容 193
9.1.2 技術(shù)路線 193
9.1.3 研究方法 193
9.2 增溫和牦牛排泄物輸入對沼澤土壤理化性質(zhì)的影響 197
9.2.1 增溫對沼澤土壤理化性質(zhì)的影響 197
9.2.2 牦牛排泄物輸入對沼澤土壤理化性質(zhì)的影響 198
9.2.3 增溫和排泄物輸入交互作用對沼澤土壤理化性質(zhì)的影響 199
9.2.4 討論 200
9.2.5 小結(jié) 201
9.3 增溫和牦牛排泄物輸入對沼澤土壤酶活性的影響 201
9.3.1 增溫和牦牛排泄物輸入下沼澤土壤酶活性特征 201
9.3.2 增溫和牦牛排泄物輸入交互作用對沼澤土壤酶活性的影響 204
9.3.3 增溫和排泄物輸入下土壤理化性質(zhì)對土壤酶活性的影響分析 205
9.3.4 討論 206
9.3.5 小結(jié) 206
9.4 增溫和牦牛排泄物輸入對沼澤土壤細(xì)菌群落的影響 207
9.4.1 增溫和牦牛排泄物輸入對沼澤土壤細(xì)菌群落多樣性的影響 207
9.4.2 增溫和牦牛排泄物輸入對沼澤土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響 209
9.4.3 增溫和排泄物輸入影響下土壤環(huán)境因子與細(xì)菌群落的相關(guān)性分析 215
9.4.4 討論 216
9.4.5 小結(jié) 217
9.5 研究結(jié)論與展望 218
9.5.1 研究結(jié)論 218
9.5.2 展望 218
參考文獻(xiàn) 220