不同放牧率对内蒙古短花针茅草地生态系统温室气体通量的影响

在放牧草地生态系统中，反刍家畜的瘤胃发酵和粪尿排泄物是温室气体贡献的主要方式之一。系统地分析内蒙古短花针茅草地生态系统中温室气体通量的变化和影响因素是本项目的总体研究目标。本项目拟通过研究不同放牧率下绵羊温室气体的排放和粪尿斑对内蒙古短花针茅草地生态系统温室气体通量的影响，从系统水平上阐明家畜-排泄物-植被-土壤这一系统中温室气体排放的过程、温室气体通量的变化和确定影响该草地系统温室气体排放的主要因子，以便能够掌握该系统家畜生产过程中温室气体排放的生物和化学过程，探讨内蒙古短花针茅草地在植被恢复以及家畜生产过程中温室气体通量可能的变化趋势及其所采取的调控措施，为我国编制温室气体排放清单提供理论依据，以减缓全球温室气体排放量的增长速度和保护全球气候做出积极贡献。

项目经过3年的研究，圆满完成了计划书的各项任务，同时也整补了一些新的研究内容。项目的研究结果充分验证了项目最初提出的假设；在对项目内容的研究过程中也得到了一些新的启发，对今后的研究工作起到了很好的开拓作用；对荒漠草原温室气体通量的研究有重要的突破，一些研究填补了国内空白，研究手段也达到了国际的水平；项目执行人员通过室内和野外锻炼、国内外学术交流、科研论文撰写等显著地提高各自的学术与研究水平，为今后的自身发展奠定了良好的基础。同时，项目研究成果已经为内蒙古自治区草原地区固碳减排的决策制定提供了很重要的基础数据，体现出项目成果的应用和实际价值，实现了科技指导生产的研究目标，以推动地方经济的发展。主要研究结果集中体现在以下几个方面：. 1）内蒙古荒漠草原生态系统中，不同放牧强度没有改变自由放牧草原、裸地原有气体通量交换方向及季节变化形式。荒漠草原生态系统是CH4弱的汇，是CO2的源。N2O表现为有时为汇，有时为源的双重通量交换模式；2）放牧绵羊排泄物对甲烷和二氧化碳通量影响的结果表明家畜排泄物削弱了土壤对甲烷的吸收并增加了二氧化碳的排放量；3）放牧绵羊粪便在内蒙古短花针茅草原土壤内降解结果表明各成分间的降解有显著的相关性，其降解符合回归曲线方程为y = y0 + a (1-e-bx)。夏季是羊粪分解的主要时期；4）利用牧草的可消化养分与能量的比率可以很好地确定草地的适应载畜率，这也是本研究的一大亮点；5）荒漠草原对土壤甲烷的吸收显着高于典型草原和草甸草原。除草原类型外，甲烷通量的主要影响因子包括放牧强度、土壤水分和温度。考虑我国北方草原的退化程度，过度放牧对土壤对甲烷的吸收产生了较大的负效益。6）校园内不同绿地类型的降温增湿效应以及不同绿地类型的大气温度、地表温度、空气相对湿度的日变化进行分析研究。结果表明：乔+ 灌+ 草复层结构降温增湿效应最大，而且养护成本较低，因此在校园绿化建设中应该适当增加其所占比例。. 总之，通过本项目的实施，不仅提高了项目研究人员的学术与研究水平，同时也加强了与国内外相关研究专家的沟通与交流，对今后的发展奠定了良好的基础。