温带草地植被－土壤系统碳氮耦合特征及其对氮素水平的响应

碳、氮是陆地生态系统最关键的两大生源要素，两者之间存在着密切的耦合变化关系。对于其交互作用及功能耦合规律的研究是深入了解碳循环内部过程与机理，减少陆地生态系统对全球变化响应研究中的不确定性、寻找碳失踪汇的重要科学基础。氮施肥对碳循环过程的影响是目前四大碳汇机制研究中最为薄弱的环节之一。本研究拟以碳在草地生态系统的迁移转化过程为研究主线，从碳氮耦合作用的角度，通过连续四年的野外试验研究，揭示我国不同温带草地类型碳、氮元素耦合分布的时空变化特征；定量分析草地植被光合固碳、凋落物分解以及土壤有机碳矿化等碳循环关键过程中碳、氮元素的耦合作用机制；探讨草地碳收支对外源氮输入的综合响应；摸索有利于碳减源增汇的施氮水平，提出合理的兼顾草地碳增汇与生态系统退化恢复的养分管理措施。该研究对于准确预测未来全球变化与管理利用措施变化背景下草地的碳汇潜力，科学评价氮素在增加草地碳汇潜力的定量贡献具有重要科学意义。