目錄
第一部分試驗(yàn)區(qū)域基本特征及試驗(yàn)設(shè)計(jì)背景
第一章青藏高原東北緣山體垂直帶與區(qū)域氣候特征3
第一節(jié)青藏高原東北緣山體垂直帶不同海拔氣候特征3
一、山體垂直帶氣溫分布#征4
二、山體垂直帶空氣相對濕度分布特征7
三、山體垂直帶降水量分布特征7
四、山體垂直帶光合有效輻射分布特征8
五、山體垂直帶土壤溫度分布特征9
六、山體垂直帶土壤濕度分布特征11
第二節(jié)青藏高原東北緣氣候特征12
一、基本環(huán)流特征13
二、氣溫和降水量分布特征14
三、氣溫日較差特征16
四、氣溫年較差特征17
五、氣溫遞減率18
第三節(jié)青藏高原東北緣近年氣候變化19
一、山谷中的氣溫變化21
二、不同海拔的氣溫變化22
三、其他氣候要素的變化23
第四節(jié)祁連山南麓海北站基本氣候特征24
一、氣溫變化24
二、降水量變化26
第五節(jié)小結(jié)27
參考文獻(xiàn)28
第二章青藏高原東北緣高寒草甸植被特征與試驗(yàn)設(shè)計(jì)30
第一節(jié)山體垂直帶高寒草甸植被特征30
一、植物群落特征30
二、土壤基本特征34
三、海北站試驗(yàn)期間背景氣候特征35
第二節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理的環(huán)境效應(yīng)37
一、山體垂直帶“雙向”移栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)38
二、不對稱增溫和適度放牧試驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)40
三、增溫和放牧對土壤溫度及濕度的影響44
參考文獻(xiàn)55
第二部分高寒植物及植物群落的響應(yīng)與適應(yīng)
第三章氣候變化和放牧對植物葉片特征及繁殖策略的影響59
第一節(jié)氣候變化和放牧對葉片氣孔參數(shù)的影響60
一、海拔對葉片氣孔參數(shù)的影響61
二、遺傳和環(huán)境對葉片氣孔參數(shù)的影響62
三、增溫和放牧對葉片氣孔參數(shù)的影響63
第二節(jié)氣候變化對葉片葉脈性狀的影響66
一、溫度變化對葉片葉脈性狀的影響66
二、降水量變化對葉片葉脈性狀的影響70
三、葉脈性狀與其他功能性狀的關(guān)系72
第三節(jié)氣候變化和放牧對葉片比葉質(zhì)量和碳氮含量的影響74
一、氣候變化和放牧對葉片比葉質(zhì)量的影響75
二、氣候變化對葉片碳氮含量的影響76
三、增溫和放牧對葉片葉綠素及類胡蘿卜素含量的影響80
四、氣候變化對葉片穩(wěn)定碳同位素千分值的影響82
第四節(jié)增溫和放牧對葉片光合作用和呼吸作用的影響82
一、增溫和放牧對葉片生長光照強(qiáng)度及葉片溫度的影響83
二、增溫和放牧對葉片形態(tài)及葉綠素含量的影響84
三、增溫和放牧對葉片光飽和光合作用及呼吸的影響85
四、增溫和放牧對葉片呼吸作用的影響87
第五節(jié)增溫和放牧對葉壽命及葉片物候的影響88
一、增溫和放牧對葉片氮含量及葉綠素含量的影響89
二、增溫和放牧對葉片物候及葉壽命的影響91
三、影響葉片枯黃物候變化的主要因素91
第六節(jié)增溫和降溫對主要植物形態(tài)和繁殖分配的影響96
一、增溫和降溫對植物葉片形態(tài)及繁殖策略的影響97
二、增溫和降溫對植物克隆生態(tài)策略的影響99
第七節(jié)小結(jié)100
參考文獻(xiàn)101
第四章氣候變化和放牧對植物組成與多樣性及物種關(guān)系的影響113
第一節(jié)增溫和降溫對植物組成與多樣性的影響114
一、增溫和降溫對植物組成的影響114
二、增溫和降溫對植物群落豐富度的影響122
三、增溫和降溫對優(yōu)勢植物及不同功能群蓋度的影響125
四、影響植物群落物種豐富度變化的主要因素131
第二節(jié)增溫和放牧對植物組成與多樣性的影響134
一、增溫和放牧對植物組成的影響134
二、增溫和放牧對植物多樣性的影響141
第三節(jié)增溫和放牧對植物物種關(guān)系的影響145
一、增溫和放牧對小尺度種間關(guān)聯(lián)的影響145
二、增溫和放牧對小尺度種內(nèi)關(guān)聯(lián)的影響147
第四節(jié)小結(jié)148
參考文獻(xiàn)149
第五章氣候變化和放牧對植物養(yǎng)分利用策略的影響159
第一節(jié)青藏高原土壤可利用氮素的組成159
第二節(jié)高寒植物的氮素利用策略166
一、高寒植物整體氮素獲取偏好166
二、優(yōu)勢植物氮素獲取分異167
三、青藏高原高寒植物氮素獲取的地理分異168
第三節(jié)增溫和放牧對植物氮素利用策略的影響171
第四節(jié)植物與微生物對氮素的競爭策略175
第五節(jié)小結(jié)188
參考文獻(xiàn)189
第六章氣候變化和放牧對群落生產(chǎn)力及其穩(wěn)定性的影響197
第一節(jié)增溫和放牧對植物地上凈初級生產(chǎn)力的影響198
第二節(jié)增溫和放牧對植物地上凈初級生產(chǎn)力穩(wěn)定性的影響202
第三節(jié)植物新近光合產(chǎn)物的地上與地下分配209
一、新近光合固定的碳的釋放210
二、新近光合固定的碳在植物莖葉中的分配動(dòng)態(tài)211
三、新近光合固定的碳向植物根系碳庫的分配動(dòng)態(tài)213
四、新近光合產(chǎn)物在植物-土壤系統(tǒng)中的年分配量215
第四節(jié)增溫和放牧對根系性狀與生長的影響217
一、增溫對根系主要性狀的影響218
二、增溫與放牧對根系生長的影響221
第五節(jié)小結(jié)226
參考文獻(xiàn)227
第三部分土壤和土壤微生物
第七章氣候變化和放牧對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響243
第一節(jié)增溫和降溫對土壤活性碳組分及養(yǎng)分可利用性的影響244
一、增溫和降溫對土壤活性碳組分的影響245
二、土壤活性碳組分變化的溫度敏感性251
第二節(jié)增溫和放牧對土壤可溶性有機(jī)碳的影響253
一、土壤溫濕度變化254
二、凋落物品質(zhì)和根系生物量變化255
三、土壤可溶性有機(jī)碳含量變化256
四、影響土壤可溶性有機(jī)碳含量的主要因子258
第三節(jié)增溫和放牧對土壤可溶性有機(jī)氮的影響261
一、土壤可溶性有機(jī)氮的來源與去向262
二、增溫和放牧對土壤可溶性有機(jī)氮含量的影響262
三、增溫和放牧對植物氮吸收的影響269
四、影響土壤可溶性有機(jī)氮含量的主要因子271
第四節(jié)增溫和放牧對土壤氮和磷可利用性的影響273
一、增溫和放牧對土壤碳和氮組分含量的影響274
二、增溫和放牧對土壤磷組分含量的影響278
第五節(jié)小結(jié)280
參考文獻(xiàn)281
第八章氣候變化和放牧對土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能的影響286
第一節(jié)氣候變化對土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能的影響287
一、青藏高原高寒草甸原核微生物的海拔分布規(guī)律287
二、溫度變化對土壤原核微生物群落多樣性的影響291
三、溫度變化對土壤原核微生物相對豐度的影響292
四、溫度變化影響土壤原核微生物群落的機(jī)理293
五、溫度變化對土壤原核微生物群落功能基因多樣性的影響295
六、溫度變化對微生物碳氮循環(huán)功能基因的影響298
第二節(jié)增溫和放牧對土壤細(xì)菌組成與功能的影響300
一、增溫和放牧對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性的影響301
二、增溫和放牧對土壤微生物功能的影響304
三、增溫和放牧對土壤活性微生物的影響310
第三節(jié)增溫和放牧對土壤叢枝菌根真菌結(jié)構(gòu)特征的影響318
一、增溫和放牧對AM真菌侵染率、菌絲長度和孢子密度的影響319
二、增溫和放牧對AM真菌多樣性的影響320
三、增溫和放牧對AM真菌群落組成的影響320
四、增溫和降溫對AM真菌群落特征的影響321
第四節(jié)氣候變化和放牧對土壤胞外酶的影響323
第五節(jié)小結(jié)328
參考文獻(xiàn)329
第四部分生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)關(guān)鍵過程
第九章氣候變化和放牧對凋落物和根系及糞便分解的影響339
第一節(jié)氣候變化和放牧對凋落物及糞便分解速率與分解溫度敏感性的影響340
一、氣候變化和放牧對凋落物及糞便分解速率的影響340
二、氣候變化和放牧對凋落物及糞便分解溫度敏感性的影響342
第二節(jié)凋落物多樣性對其分解溫度敏感性的影響343
一、凋落物豐富度對其分解溫度敏感性的影響344
二、凋落物組成對其分解溫度敏感性的影響346
第三節(jié)凋落物分解的碳去向及其溫度敏感性349
一、培養(yǎng)溫度和濕度對凋落物分解速率的影響350
二、培養(yǎng)溫度和濕度對凋落物分解過程中CO2排放及其溫度敏感性的影響350第四節(jié)氣候變化對凋落物分解及養(yǎng)分釋放的影響354
一、氣候變化對不同凋落物分解和養(yǎng)分釋放速率的影響355
二、不同凋落物分解和養(yǎng)分釋放速率的溫度敏感性359
第五節(jié)氣候變化對糞便分解及養(yǎng)分釋放的影響362
第六節(jié)增溫和放牧對凋落物分解養(yǎng)分釋放的影響及凋落物品質(zhì)的調(diào)節(jié)作用365
一、增溫和放牧對凋落物生物量和品質(zhì)的影響365
二、凋落物品質(zhì)對凋落物分解和養(yǎng)分釋放的調(diào)節(jié)作用366
三、凋落物品質(zhì)對凋落物分解和養(yǎng)分釋放溫度敏感性的調(diào)節(jié)作用368
四、單位面積內(nèi)凋落物分解及養(yǎng)分釋放的溫度敏感性371
第七節(jié)增溫和放牧對細(xì)根分解和養(yǎng)分釋放的影響373
一、增溫和放牧對細(xì)根分解速率和養(yǎng)分釋放速率的影響374
二、增溫和放牧對細(xì)根分解和養(yǎng)分釋放的溫度敏感性影響377
第八節(jié)小結(jié)378
參考文獻(xiàn)380
第十章氣候變化和放牧對土壤和生態(tài)系統(tǒng)呼吸的影響390
第一節(jié)增溫和放牧對土壤呼吸的影響及其機(jī)制391
一、土壤呼吸的季節(jié)性變化391
二、增溫對土壤呼吸的影響396
三、放牧對土壤呼吸的影響401
四、增溫和放牧互作對土壤呼吸的影響404
五、影響土壤呼吸的主要驅(qū)動(dòng)因子及其機(jī)制407
第二節(jié)氣候變化和放牧對生態(tài)系統(tǒng)呼吸的影響426
一、增溫和降溫對生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的影響426
二、增溫和放牧對生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的影響430
三、氮添加對增溫和放牧效應(yīng)的調(diào)控作用435
第三節(jié)氣候變化和放牧對土壤和生態(tài)系統(tǒng)呼吸的溫度敏感性的影響439
一、氣候變化和放牧對土壤呼吸的溫度敏感性的影響440
二、氣候變化和放牧對生態(tài)系統(tǒng)呼吸的溫度敏感性的影響446
第四節(jié)增溫和放牧對生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換的影響449
一、增溫和放牧對生態(tài)系統(tǒng)碳通量的影響450
二、增溫和放牧對NBP的影響451
第五節(jié)小結(jié)455
參考文獻(xiàn)457
第十一章氣候變化和放牧對甲烷通量的影響及其微生物機(jī)制467
第一節(jié)增溫和降溫對CH4通量的影響468
一、自然海拔梯度上CH4通量的變化468
二、“雙向”移栽對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)CH4通量的影響470
第二節(jié)增溫和放牧對CH4通量的影響及氮添加的調(diào)控作用474
一、增溫和放牧對CH4通量的影響474
二、氮添加對CH4通量的調(diào)控作用481
第三節(jié)土壤CH4氧化的微生物機(jī)制及其影響因素484
一、CH4氧化菌研究方法485
二、土壤CH4氧化菌的分類及其氧化過程486
三、高寒草甸土壤CH4氧化的主要影響因素489
第四節(jié)小結(jié)493
參考文獻(xiàn)494
第十二章氣候變化和放牧對氧化亞氮通量的影響及其微生物機(jī)制500
第一節(jié)增溫和降溫對N2O通量的影響501
一、自然海拔梯度上N2O通量的變化501
二、“雙向”移栽后N2O通量的變化503
第二節(jié)增溫和放牧對N2O通量的影響及氮添加的調(diào)控作用506
一、增溫和放牧對N2O通量的影響507
二、氮添加對N2O通量的調(diào)控作用512
第三節(jié)增溫和放牧對土壤硝化和反硝化作用的影響514
第四節(jié)小結(jié)518
參考文獻(xiàn)518
第五部分氣候變化和放牧效應(yīng)的時(shí)空異質(zhì)性
第十三章青藏高原高寒草地對氣候變化與人類活動(dòng)響應(yīng)的時(shí)空特征527
第一節(jié)近40年來青藏高原高寒草地的時(shí)空變化趨勢及其驅(qū)動(dòng)因子527
一、青藏高原氣候變化特征527
二、青藏高原草地的時(shí)空變化趨勢528
第二節(jié)氣候變化對青藏高原高寒草地植物與土壤的影響530
一、增溫對植物生產(chǎn)力和多樣性的影響530
二、增溫對土壤的影響534
三、降水量變化對土壤的影響535
四、氮沉降對草地植物和土壤的影響536
第三節(jié)人類活動(dòng)對高寒草地植物和土壤的影響537
第四節(jié)氣候變化與人類活動(dòng)的互作影響及其相對貢獻(xiàn)541
第五節(jié)適應(yīng)性管理543
一、圍封禁牧543
二、自然保護(hù)區(qū)/地544
三、基于草-畜平衡的適應(yīng)性管理545
四、定居和城鎮(zhèn)化545
第六節(jié)未來研究腦546
一、季節(jié)性凍土生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)關(guān)鍵過程對氣候變化的響應(yīng)546
二、多年凍土生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)關(guān)鍵過程對氣候變化的響應(yīng)547
三、土壤有機(jī)碳形成及其穩(wěn)定性對氣候變化的響應(yīng)548
四、未來需要加強(qiáng)的研究方向549
第七節(jié)小結(jié)552
參考文獻(xiàn)553
后記563