1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 课题意义土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,其存储了大约1500pg(1pg=1gt=1015g)的有机碳,约是陆地植被(500pg)的3倍,大气碳库(730pg)的2倍(ipcc 2001)。每年从大气圈中流向陆地的co2通量(全球净初级生产力,npp)和陆地流向大气圈的co2通量(呼吸和火烧)大约都是每年60pg(ipcc 2001)。然而由于更加频繁、剧烈的人类的活动,这两个过程已经不是平衡状态,土壤碳库已经变得更小(houghton et al. 1999, houghton 2002)。而且青藏高原高寒土壤中由于漫长的生物固碳及缓慢的生物降解,相对于其他地区,更存储了大量的有机碳,其对气候变化异常敏感,因此即使其土壤碳库轻微的变化也会引起大气中co2浓度巨大的变化,并会对全球变暖产生重要的反馈作用(schlesinger and andrews 2000)。土壤土层随着深度的增加,其物理、化学、生物性质也表现一定的差异,呈现一定的规律性,使得不同土层的土壤对于气候变暖产生不同的响应(stone et al. 2014, stone and plante 2015)。
本实验通过室内培养的方法获得的不同温度下不同土壤深度的土壤呼吸数据,从而可以分析其土壤有机碳(soc)矿化特征和温度敏感性随着不同土层的变化规律;同时测定培养前后土壤的基础理化性质(ph值以及总的和速效的碳氮磷含量等)和微生物指标(生物量、群落结构和胞外酶活性等),研究不同土层soc分解的温度敏感性及其驱动机制;研究结果对于预测未来气候变暖条件下青藏高原高寒草甸不同土层碳的平衡具有一定的指导意义。
2.国内外研究进展
2. 研究的基本内容和问题
4.1研究目标
本研究的总体目标是:通过短期室内不同温度下培养青藏高原高寒草甸不同类型植被的不同土层的土壤,采用恒温培养的方法探讨不同土层土壤有机碳的分解对于不同温度的响应,研究不同土层土壤有机碳分解的温度敏感性。并且测定培养前后土壤的基础理化指标和微生物的有关指标,探讨不同土层土壤有机碳分解具有不同温度敏感性的驱动机制。
3. 研究的方法与方案
5.1研究方法
称取适量的经过处理后的不同土层的土壤样品,放置到不同温度的恒温培养箱中进行培养,然后每相隔一段时间进行土壤样品瞬时呼吸速率的测定(取样频率逐渐降低)。同时测定土壤培养前后的基础理化性质和微生物指标。
5.2技术路线
4. 研究创新点
通过测定青藏高原高寒草甸不同深度的土壤有机碳分解的温度敏感性,可以更好的预测在全球变暖的条件下,土壤碳库的收支、全球碳循环响应的方向和强度以及对气候变化的反馈情况。克服传统只评价土壤表层的有机碳分解的温度敏感性带来的碳循环建模的偏差和预测两者相互作用的不准确。同时采用不同的温度敏感性的评价方法,可以更好的评估哪种评价方法才是更加合理、准确、符合实际情况的方法,为以后的相关数据的统计和统一比较带来帮助。
5. 研究计划与进展
2016.082016.09 青海海北土壤采样
2016.102016.11 阅读文献,确定研究方向
2016.12 本科论文课题申请、开题报告
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