杜子银
- 作品数：11 被引量：134H指数：8
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金中国科学院西部行动计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学天文地球更多>>
- 土壤冻融作用对植物生理生态影响研究进展被引量：14
- 2014年
- 土壤冻融作用是季节性冻土区和多年冻土区常见的自然现象,主要是指由于土壤温度变化而出现的反复冻结解冻过程。冻融作用不仅影响土壤的理化和生物学性质,而且还会改变植物的生理生态过程,从而可能对冻土广泛分布的高纬度和高海拔地区植被生态系统生产力产生重要影响。本文重点论述了土壤冻融对植物地上和地下部分生理生态过程的影响效应以及全球变化背景下高寒植被生态系统对不同冻融格局的响应特征,总结了不同气候环境条件及生境胁迫下植物光合作用、生物量和生产力、根系生长及其对水分和温度胁迫响应等的生理生态表现,同时对当前土壤冻融与植物生理生态领域研究存在的不足进行了阐释,提出全球变化背景下频繁的土壤冻融作用将强烈改变植被生态格局和功能,并指出这种改变在高寒生态系统中表现将更为显著。
- 杜子银蔡延江王小丹鄢燕鲁旭阳刘淑珍
- 关键词：生态过程
- 放牧牦牛行为及其对高寒草地土壤特性的影响研究进展被引量：13
- 2019年
- 放牧牦牛是对高寒天然草地的一种重要的利用方式,牦牛通过采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿等行为可能对草地生态系统产生不容忽视的直接或间接影响。通过归纳分析放牧牦牛行为及其生态环境效应的有关研究成果,系统论述了牦牛采食牧草、践踏土壤和排泄粪尿3种主要行为的表现特性及其对草地土壤理化和生物学性质的影响效应和作用机制,阐明了高寒草地土壤碳氮养分、植被生物量及微生物群落等对牦牛践踏和粪尿排泄物返还的响应特征及差异性。指出牦牛采食、践踏和粪尿排泄是影响草地物质循环和能量转换的重要环节。未被消化利用的牧草养分通过粪尿排泄返还到草地土壤中,被认为是对养分匮缺的天然草地的一种重要的施肥措施,也是维持土壤养分平衡和植被生产力的重要保障。而畜蹄践踏相对于采食和排泄行为而言具有作用时间长、直接作用的草地组分多且效果持久的特点。因此,系统阐释牦牛采食特征、践踏过程和粪尿返还对土壤物理结构、主要养分动态和植被生长的影响效应,能够为加深关于放牧牦牛行为对高寒草地土壤-植被系统养分生物地球化学循环的作用过程和影响机制的认知奠定重要的理论基础,进而可为优化牦牛放牧模式、维持脆弱高寒草地生态系统可持续发展和加强青藏高原国家生态安全屏障建设等提供有益参考。
- 杜子银杜子银王小丹王小丹
- 关键词：放牧牦牛践踏土壤结构
- 牲畜排泄物返还对藏北高寒草原土壤CH_4排放的影响被引量：6
- 2014年
- 2013-07—09在申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站的半干旱高寒草原试验地,采用静态箱-气相色谱法对施加牦牛粪便、藏绵羊粪便和不施加粪便处理土壤的CH4排放特征进行了观测研究。结果表明,牦牛粪便斑块的CH4累积排放量为70.2 mg C/m2,显著高于藏绵羊粪便处理的-34.0 mg C/m2和对照处理的-69.0 mg C/m2,两者之间也有显著差异。牦牛粪便处理CH4的净排放主要是由于粪便施加后前期CH4的大量排放所致,藏绵羊粪便与对照处理之间的差异则主要归因于观测后期前者的CH4吸收量显著低于后者。牦牛粪便处理的CH4排放系数和干重排放指数分别是藏绵羊粪便处理的2.1倍和2.4倍。牦牛粪便斑块释放的绝大部分CH4主要来自于粪便本身,藏绵羊粪便斑块的较低含水量和较少有机碳施加量是致使其产甲烷潜力小于牦牛粪便斑块的主要原因。
- 蔡延江杜子银王小丹赵慧鄢燕鲁旭阳
- 关键词：甲烷高寒草原温室气体
- 牦牛和藏绵羊粪便降解过程中的养分动态变化被引量：12
- 2014年
- 放牧牲畜排泄物是青藏高原高寒草地生态系统的一种重要养分来源,对于维持草地土壤肥力和植被生产力具有重要意义。采用尼龙网袋法监测了两种主要放牧牲畜牦牛和藏绵羊粪便干物质量及主要养分含量在降解过程中随时间的动态变化特征。结果表明,牦牛和藏绵羊粪便在经过93 d的降解后,干物质量分别减少了30.9%和21.6%。到试验期末,牦牛粪便全碳和全氮含量显著降低,其值降至初始的81.8%和79.2%,而全磷和全钾的变化则不显著,表明碳氮减少量较磷和钾更为明显。藏绵羊粪便全碳和全钾含量在试验期末降至初始的87.7%和72.6%,差异具有极显著性,但全氮和全磷减少不显著。牲畜粪便在一个生长季内的降解和养分释放量较少可能使得其对土壤和植被产生的潜在生态环境效应具有滞后性。放牧过程中,牧民少量捡拾牲畜粪便用作生活资料将有利于维持高寒草地生态系统的养分平衡和可持续发展。
- 杜子银蔡延江王小丹鲁旭阳鄢燕马星星
- 关键词：放牧草地养分动态变化生态效应
- 不同水分条件下藏北盐化沼泽湿地土壤碳氮的分布被引量：9
- 2014年
- 目前,对于高寒湿地土壤碳氮的研究多集中于泥炭沼泽,盐化沼泽土壤的研究相对较少。为了全面认识湿地土壤碳氮的特征以及对未来气候变化的响应,以藏北高原腹地格仁错湖沼湿地为研究区,分析高寒盐化沼泽常年积水、季节性积水和无积水三种水分条件下土壤剖面(0~50 cm)内有机碳和全氮的垂直分布特征。研究结果表明:随水位梯度的升高,各土层碳氮含量逐渐减少。在无积水区和季节性积水区,有机碳(SOC)和全氮(TN)的分布均表现为表层(0~10 cm)含量最高,沿土壤剖面呈下降趋势;常年积水区各土层间的SOC和TN含量差异很小。其中,无积水区、季节性积水区和常年积水区0~50 cm土层的SOC储量分别为7.60 kg/m2,4.11 kg/m2和2.35 kg/m2,TN储量分别为0.56 kg/m2,0.28 kg/m2和0.19 kg/m2。相对于高寒草甸沼泽土和泥炭沼泽土壤来说,高寒盐化沼泽土是碳氮累积较少的土壤类型,高水位、高盐度和低气温成为盐化沼泽土壤碳氮累积的主要限制条件。
- 赵慧刘伟龙王小丹蔡延江杜子银
- 关键词：藏北高原水分条件
- 牲畜排泄物返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响研究进展被引量：10
- 2022年
- 牲畜排泄物返还被认为是对草地的一种天然的施肥措施,也是草地养分归还的一种重要途径,对于维持土壤肥力和植被生产力具有十分重要的生态学意义。论述了放牧牲畜粪便和尿液自身降解及其氮素变化、粪尿返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N_(2)O)排放的作用机制及影响效应,指出排泄物氮输入使粪尿斑块成为草地土壤氮转化和N_(2)O排放的活跃点,且不同排泄物类型、土壤理化特性和气候条件等使土壤氮素矿化、固持、硝化及反硝化等关键过程具有复杂性和差异性,进而导致不同类型草地生态系统N_(2)O排放对牲畜排泄物返还的响应不尽相同。建议未来在全球气候变化背景下,应加强草地牲畜排泄物⁃植被⁃土壤体系氮素生物地球化学循环过程的系统研究,进一步加深天然草地关键氮素转化过程和N_(2)O排放的微生物作用机制方面的认识,从而有助于为优化放牧牲畜排泄物的管理模式、制定科学合理的草地土壤养分调控策略和维持草地生态系统可持续发展提供科学有效的理论指导。
- 杜子银杜子银张斌张斌洪江涛
- 关键词：氮转化硝化作用反硝化作用草地生态系统
- 冻融对土壤氮素转化和N_2O排放的影响研究进展被引量：49
- 2013年
- 在中、高纬度及高海拔地区,土壤冻融现象常有发生。冻融作用通过影响土壤理化性质和生物学性状进而影响土壤氮素转化过程及N2O的产生和释放,但迄今关于冻融对土壤氮素转化过程影响的研究结果还不尽一致,正效应或负效应均存在,土壤冻融期间N2O排放对全年N2O排放总量的贡献程度也存在着较大差异。本文重点论述了土壤冻结或冻融循环过程对土壤氮矿化、固持、硝化和反硝化等主要氮素转化过程的影响机制,同时分析了可引起冻融期间N2O排放强度变化的四种可能机理(禁锢-释放、环境-底物诱导、N2O还原酶抑制和化学反硝化增强)。指出在全球变暖背景下研究土壤冻融格局改变影响土壤氮素转化过程及N2O排放的必要性,并简要提出了若干理论问题及研究方向。
- 蔡延江王小丹丁维新鄢燕鲁旭阳杜子银
- 关键词：土壤氮素转化氧化亚氮气候变化
- 放牧牲畜粪便降解及其对草地土壤养分动态的影响研究进展被引量：28
- 2019年
- 放牧牲畜粪便沉积是影响草地土壤养分动态的重要途径之一,粪便降解过程调控着其养分返还效率,从而可能对草地土壤养分平衡和植被生长的养分供应等产生重要影响。针对放牧牲畜排粪行为特性、牲畜粪便的物质组成及其降解过程、以及粪便养分归还对土壤养分动态的影响等进行了系统论述,阐明了牲畜粪便降解与其养分迁移转化的关系,以及粪便养分输入对放牧草地生态系统养分生物地球化学循环的影响效应和可能的作用机制,以期为加深对牲畜粪便降解的养分动态变化过程的认知和厘清粪便植物土壤体系养分迁移和转化的影响机制积累理论基础,进而为优化牲畜粪便管理模式、维持土壤养分平衡和促进草地生态系统的健康协调和可持续发展提供科学依据。
- 杜子银杜子银王小丹王小丹张斌
- 关键词：土壤养分草地生态系统
- 冻融及牲畜排泄物作用下的高寒草地土壤物理特性和氮磷变化被引量：1
- 2022年
- 在青藏高原高寒草地生态系统中,牲畜排泄物自身冻融及其降解过程调控其养分释放及返还效率,影响草地土壤养分平衡和植被生长的养分供应。当前关于季节性冻融区草地土壤理化特性的研究,多通过定点监测和室内冻融模拟等方式分析冻融循环对土壤物理结构、水热变化及碳氮动态等方面的影响,尚缺乏关于草地土壤季节性冻融与牲畜排泄物耦合效应和作用机制方面的研究报道。本文以藏北高原季节性冻土区为例,通过开展室内冻融模拟试验,探究牲畜排泄物添加与土壤冻融作用下的高寒草地土壤物理特性及氮磷养分变化特征。结果表明:(1)冻融模拟试验30 d后显著降低了5~10 cm和10~15 cm土壤含水量(P<0.05),频繁的冻胀融沉导致土壤团聚体破碎增加了深层土壤粉粒含量。(2)冻融作用增强了土壤氮矿化与硝化作用,牲畜粪尿添加使得表土铵态氮和硝态氮含量最大值分别达到212 mg·kg^(-1)和48.8 mg·kg^(-1)。(3)牲畜排泄物磷的释放和冻融作用下土壤磷的深层渗透是导致不同土层有效磷含量差异的主要因素。本研究有助于认识牲畜排泄物返还与草地土壤季节性冻融的耦合效应和作用机制,并为优化牲畜排泄物管理模式、促进草地生态系统可持续发展提供理论指导。
- 杜子银杜子银王小丹洪江涛
- 关键词：冻融有效磷高寒草地
- 冻融作用对高寒草地土壤理化和生物学性质的影响被引量：9
- 2020年
- 冻融作用是高纬度和高海拔地区常见的土壤随温度变化反复冻结-融解的自然现象,频繁的冻融过程将对土壤理化和生物学性质产生不同程度的重要影响。对于脆弱且敏感的高寒草地生态系统而言,冻融作用将可能更为复杂地影响其土壤生态环境及生物地球化学循环过程。文章系统地论述了冻融过程对高寒草地土壤物理结构、化学和生物学特性、主要养分转化以及植被生长等方面的作用特征,指出冻融过程及其格局变化将导致草地土壤养分迁移转化和植被生产力的复杂和差异性响应,进而可能对草地生态系统服务功能发挥及高寒区生态环境产生不容忽视的重要作用。建议未来研究应当立足于土壤冻融过程的复杂性及高寒生态系统对气候变化响应的敏感性,重视区域尺度长期定位监测及技术创新,优化冻融作用下土壤生态环境变化研究内容,加强关于气候变化背景下高寒冻土区土壤冻融格局时空变化规律及作用机制理论研究,明确土壤冻融格局变化对不同类型冻土区和草地土壤剖面生化特性及其植被生理生态效应等的影响。重点关注冻融格局和多年冻土退化下植被生态系统演替及服务功能变化状况,探索减少冻融期土壤养分流失的优化条件和技术措施,这对于指导制定高寒区生态安全调控策略,维持草地生态系统平衡和可持续发展具有至关重要的作用。
- 杜子银
- 关键词：冻融作用养分转化植被生长
