河南暖温性草地群落的放牧再生性补偿与其固碳潜力关系研究

A close relationship between regrowth compensation and carton fixation potential of grazed grassland community has a positive effect to maintaining the stability of grassland ecosystem that was disturbed by animal grazing. In this research, the regrowth compensation and its mechanism of grazed grassland community were studied to clear the relationship between biomass accumulation and carton fixation potential through field survey, fixed-point monitoring and indoor analysis in 31 typical points of Henan grassland. This study want to achieve the following objectives: 1) to explore the status and mechanism of compensatory growth in grazed grassland community; 2) to estimate theoretical carton fixation potential, factory carton fixation potential, carton addition potential of Henan grazed grassland community; 3) to discuss saturated carbon storage of grassland ecosystem and carbon storage, carton fixation rate under human disturbance; 4) to understand the stability maintain mechanism of carbon storage through studying the change rule of different components carbon; 5) to clear the relationship between regrowth compensation and carton fixation potential of grazed grassland community. In conclusion, the aim of this study want to provide some theoretical basis for grassland ecosystem management.

放牧条件下草地群落的再生性补偿与其固碳潜力之间的密切联系，对于受干扰草地生态系统稳定性的维持具有一定的作用。本研究在河南省不同地区选取31 个代表性草地样点，运用野外调查、定点监控以及室内分析相结合的研究手段，进行草地群落的补偿性生长现象与机理的研究，同时明确群落再生性补偿生过程中的生物量累积与草地固碳潜力之间的关系。本研究要实现的目标是：（1）了解放牧条件下草地群落的补偿性生长状态及其机理；（2）根据选点观测估算出河南地区放牧草地群落的理论固碳潜力、现实固碳潜力和近期内可实现的增碳潜力以及对应的固碳速率；（3）探讨河南草地群落饱和碳储量以及人类活动干扰和管理下碳储量和固碳速率的变化；（4）通过对碳库中不同组分碳的变化规律研究，摸清河南放牧草地碳库的稳定性维持机制；（5）明确放牧草地群落的补偿再生与固碳潜力的关系。研究可为草地生态系统管理提供一定理论依据。

为了研究放牧条件下草地群落的再生性补偿与固碳潜力之间的关系，以及受干扰草地生态系统固碳能力对于生态系统稳定性的作用，本研究在河南省不同地区选取31个代表性草地样点，运用野外调查、野外定点观测以及室内控制模拟相结合的研究手段，对河南暖温性草地群落的补偿性生长现象与机理进行了研究，并明确了群落再生性补偿生过程中的生物量累积与草地固碳潜力之间的关系。研究的主要结果如下：（1）随着枝叶去除强度增加，黄背草群落单位面积累积地上生物量与碳储量呈现先增加后降低趋势，中度刈割条件下生物量最大；在羊唾液的催化作用下，枝叶去除后的紫花苜蓿再生生物量显著增加，其中硫胺素是有效成分；（2）河南草地的土壤碳密度要远远大于全省土壤平均碳密度值，而且固碳速率逐年增加；（3）随着放牧强度增强，河南草地植被密度增加，强度利用草地植被密度最高；中度利用草地有最大的植被生物量，且与强度利用草地差异显著；轻度利用草地的植被碳储量最大，且显著高于未利用与强度利用草地；中度放牧草地的土壤碳储量显著大于其他利用强度草地；（4）河南草地地上植被不同组分碳储量对放牧利用有不同的响应模式，中度利用时地上活体生物量碳储量最高，且显著大于未利用和强度利用草地；而地下根系碳储量与凋落物在轻度利用条件下达到最大，之后随着利用强度增加显著降低；植被碳储量的变化速率要滞后于土壤；（5）综合以上结果，证明河南草地在中度利用条件下具有最大的固碳潜力，机理是羊唾液中的硫胺素具有刺激牧草再生的作用，使牧草分蘖增加、累积地上生物量增大、地上地上生物量分配格局优化等。本研究可为草地生态系统稳定性维持机制以及草地生态系统管理提供一定理论依据。