放牧强度：环青海湖高寒草地生态系统碳固持的关键影响因子探究.docxVIP

放牧强度：环青海湖高寒草地生态系统碳固持的关键影响因子探究

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球气候变化的大背景下，温室气体排放导致的气候变暖问题日益严峻，成为全人类共同面临的挑战。草地生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分，在全球碳循环中扮演着关键角色。据统计，全球草地面积约占陆地面积的40%，其植被和土壤中储存着大量的碳，对调节大气中二氧化碳浓度、减缓气候变化具有重要作用。

环青海湖地区位于青藏高原东北部，是我国重要的生态屏障。这里的高寒草地生态系统具有独特的地理环境和生态特征，对维持区域生态平衡、保护生物多样性以及保障畜牧业可持续发展至关重要。然而，该地区气候条件恶劣，生态系统较为脆弱，对人类活动和气候变化的响应极为敏感。

放牧作为人类利用草地资源的主要方式之一，在环青海湖地区有着悠久的历史。适度的放牧可以促进草地植被的新陈代谢，维持草地生态系统的健康和稳定；但过度放牧则会导致草地退化，进而对草地生态系统的碳固持功能产生负面影响。因此，深入研究放牧强度对环青海湖高寒草地生态系统碳固持的影响，对于揭示该地区草地生态系统碳循环的内在机制，制定科学合理的草地管理策略，实现草地资源的可持续利用具有重要的理论和现实意义。

1.2国内外研究现状

国内外学者针对放牧强度对草地生态系统碳固持的影响开展了大量研究。在国外，一些长期定位试验研究表明，适度放牧能够通过刺激植物生长和凋落物输入，增加土壤有机碳含量；而过度放牧则会导致植被覆盖度降低、土壤侵蚀加剧，进而减少土壤有机碳储量。例如，在澳大利亚的半干旱草地研究中发现，轻度放牧条件下土壤有机碳含量比重度放牧高出15%-20%。

国内相关研究主要集中在内蒙古草原、青藏高原等地区。研究结果显示，不同放牧强度对草地生态系统碳固持的影响存在差异。在内蒙古典型草原，中度放牧时草地植被和土壤碳储量达到相对较高水平，而重度放牧导致碳储量显著下降。在青藏高原高寒草地，放牧强度的增加会使土壤有机碳含量在一定程度上减少，且对不同土层的影响程度不同。

针对环青海湖地区的研究，已有学者探讨了放牧对草地植被群落结构、生产力以及土壤理化性质的影响，但关于放牧强度对该地区高寒草地生态系统碳固持的综合研究还相对较少。部分研究仅关注了土壤有机碳含量的变化，缺乏对植被碳固持、微生物碳循环等多方面的系统分析，且在研究方法和指标选取上存在一定的局限性。

1.3研究目标与内容

本研究旨在系统揭示放牧强度对环青海湖高寒草地生态系统碳固持的影响机制，具体研究内容如下：

不同放牧强度下草地植被碳固持特征：分析不同放牧强度下草地植被的地上生物量、地下生物量、净初级生产力以及碳含量的变化规律，探讨放牧强度对植被碳固持的直接和间接影响。

土壤有机碳含量及稳定性对放牧强度的响应：测定不同放牧强度下土壤有机碳含量、活性有机碳和惰性有机碳组分的含量，研究土壤有机碳稳定性的变化，揭示放牧强度对土壤碳固持的作用机制。

微生物碳循环与放牧强度的关系：分析不同放牧强度下土壤微生物生物量碳、微生物群落结构以及碳代谢功能基因的差异，探讨微生物在草地生态系统碳循环中的作用及其对放牧强度的响应。

放牧强度对草地生态系统碳固持的综合评估：基于以上研究结果，构建放牧强度与草地生态系统碳固持的关系模型，综合评估不同放牧强度对环青海湖高寒草地生态系统碳固持的影响，为该地区草地资源的合理利用和生态保护提供科学依据。

二、环青海湖高寒草地生态系统概述

2.1地理位置与范围

环青海湖高寒草地位于青藏高原东北部，青海湖周边地区，地理坐标大致介于北纬36°15′-38°20′，东经97°50′-101°20′之间。其涵盖了青海省海北藏族自治州的海晏县、刚察县，海南藏族自治州的共和县部分区域等。该区域处于我国地势的第一级阶梯，平均海拔在3000米以上，四周被大通山、日月山、青海南山等山脉环绕，青海湖宛如一颗明珠镶嵌其中，形成了独特的封闭式内陆盆地地貌。这种特殊的地理位置，使其成为连接青藏高原与内陆地区生态系统的重要纽带，同时也决定了其生态系统既具有青藏高原高寒生态系统的典型特征，又受到周边地形和大气环流等因素的影响，展现出独特的生态过程和生物多样性。例如，青海湖对周边气候具有一定的调节作用，使得环湖地区的气温和降水分布与同纬度其他地区存在差异，进而影响草地植被的生长和分布。

2.2气候条件

环青海湖地区属于典型的高原大陆性气候，具有寒冷、干旱、降水少、蒸发量大的特点。该地区太阳辐射强烈，年日照时数长达3000小时以上，充足的光照为植物的光合作用提供了有利条件，使得植物能够充分利用光能合成有机物质，为草地生态系统的能量流动和物质循环奠定了基础。然而，这里气温较低，年平均气温在-1℃-1℃之间，1月平均气温可达-15℃--20℃