高寒草甸系统中捕食者对温室气体通量的影响

Alpine meadow ecosystem in Tibet Plateau is sensitive to climate change .“Dung-Decomposers-Predators” food webs played an important role in regulating the ecosystem functioning like primary production in this area. Predators can mediate the emission of the greenhouse gases by altering the amount of organic matters into the soil and by altering soil characters, however, detailed mechanisms underlying this process is still largely unknown. This proposal aims to conduct a series field experiments in Eastern Tibet Plateau to test our hypothesis whether the predators can mediate the greenhouse gas emission or not. We will observe the impact of predators on the abundance and behavior of dung decomposer as well as soil animals, growth and turnover of plant roots, and abundance and activity of soil microbes, in order to explore the mechanisms that mediated the role of predators. The potential results of this proposal will not only strengthen our understanding about the role of predators on ecosystem functioning but also provide a theoretical basis for working out appropriate ecosystem management plans to reduce the greenhouse gas emission there.

青藏高原草地生态系统是我国生态环境脆弱区和气候变化敏感区。以牦牛(羊等)粪便－碎屑分解者－捕食者为主体的碎屑食物网是高寒草甸生态系统中一个重要组分，目前对碎屑食物网捕食者功能的研究大多集中于对植物生长的影响，对于捕食者如何影响植物根系、土壤动物和微生物的活动并影响温室气体的排放还不得而知。本项目将围绕碎屑食物网（捕食者+蚯蚓+牛粪）中捕食者和温室气体排放之间的关系，在青藏高原选择典型高寒草甸生态系统，利用静态箱-气相色谱法，结合微宇宙实验，量化研究牦牛(羊等)粪便－碎屑分解者－捕食者食物链中的捕食者对温室气体排放的影响。通过观测植物根系生长、土壤动物、土壤孔隙度、土壤养分、微生物生物量等指标来研究捕食者影响温室气体排放的机制。本项目研究结果不仅能够深入理解碎屑食物网中捕食者的生态系统功能，也将深化对高寒草甸生态系统碳循环的认识,为该地区草地增汇减排及生态系统管理提供理论基础。

青藏高原草地生态系统是我国生态环境脆弱区和气候变化敏感区。以牦牛(羊等)粪便－碎屑分解者－捕食者为主体的碎屑食物网是高寒草甸生态系统中一个重要组分，目前对碎屑食物网捕食者功能的研究大多集中于对植物生长的影响，对于捕食者如何影响植物根系、土壤动物和微生物的活动并影响温室气体的排放还不得而知。本项目将围绕碎屑食物网（捕食者+蚯蚓+牛粪）中捕食者和温室气体排放之间的关系，在青藏高原选择典型高寒草甸生态系统，利用静态箱-气相色谱法，结合微宇宙实验，量化研究牦牛(羊等)粪便－碎屑分解者－捕食者食物链中的捕食者对温室气体排放的影响。通过观测植物根系生长、土壤动物、土壤孔隙度、土壤养分、微生物生物量等指标来研究捕食者影响温室气体排放的机制。研究结果发现：（1）有捕食者时，中等含水量（约30%）情况下下层蚯蚓比例显著高于没有捕食者的处理，植物生长情况没有显著差异。而在较低含水量（<20%）情况下,蚯蚓都进入到下层土壤中，并最终显著促进了禾草的生长，同时捕食者的存在对N2O通量变化影响比较显著。（2）蚂蚁堆温室气体通量结果发现，蚂蚁活动对N2O变化影响比较大。（3）牛粪-粪甲虫相互作用对牛粪分解和温室气体通量的结果发现，粪甲虫活动对N2O和CH4影响较大。本项目研究结果不仅能够深入理解碎屑食物网中捕食者的生态系统功能，也将深化对高寒草甸生态系统碳循环的认识,为该地区草地增汇减排及生态系统管理提供理论基础。