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为了揭示高寒地区退化和人工草地生态系统碳收支,本研究利用涡度相关技术对青藏高原三江源区的退化草甸和垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地生态系统的CO2通量及其相关的生物和环境因子进行了为期3年的监测。其中退化高寒草甸生态系统的观测是2006年9月16日至2008年12月31日,人工草地是2006年1月1日至2008年12月31日。通过本研究,得到以下主要结论：1.人工草地生态系统在2006、2007和2008年均为碳汇,年净生态系统生产力(NEP)分别是35.2、52.1和1400g C m-2yr-1。退化高寒草甸生态系统在2007年是碳源,其碳排放量为8.4g C m-2yr-1,而2008年则是一个碳汇,年NEP为43.2g C m-2yr-1。研究发现,在7、8两月退化草地的碳吸收量高于人工草地,其原因可能是由于退化草地的物种多样性高于人工草地而导致。结果表明两个类型生态系统碳收支的年际变化较大,但总体上人工草地生态系统的固碳能力明显高于退化草甸,在严重退化的“黑土滩”建植人工草地可以提高生态系统的碳吸收,其年均固碳量提高了78.7g Cm-2yr-1。2.人工草地生态系统呼吸量(Pe)在2006、2007和2008年分别为460.8、449.5和4036g Cm-2yr-1。退化草甸的R。在2007和2008年分别为472.8和312.2g C m-2yr-1。2006-2008年人工草地生态系统的总初级生产力(GPP)分别为496.1、501.6和543.3g C m-2yr-1。退化高寒草甸的GPP在2007和2008年分别是464.4和355.4g C m-2yr-1。总体上人工草地的GPP高于退化草地。3.退化和人工草地的净生态系统CO2交换量(NEE)、Re和GPP的季节变化规律相似,最大值均出现在每年的7、8两月。其中人工草地NEE的日最大值在2006、2007和2008年分别是-1.7、-1.8和-2.9g C m-1day-1,而退化草甸NEE的日最大值在2007和2008年分别是-2.7和-3.0g C m-2day-1,退化草地碳吸收的日最大值略高于人工草地。2006-2008年人工草地日最大Re分别是5.6、4.3和5.0g C m-2day-1,退化草甸的R。日最大值在2007和2008年分别是4.3和3.8g C m-2day1,略低于人工草地。退化草甸的GPP的日最大值在2007和2008年分别是5.8和5.9g C m-2day-1,人工草地的GPP日最大值在2006-2008年分别是5.8、4.9和6.0g C m-2day-1。4.生长季中,人工和退化草地各月的NEE和R。日变化规律基本相同,NEE的最大值出现在正午前,Re的最大值出现在下午16：00左右。其中,人工草地2006～2008年NEE的最大值分别是-6.9、-7.3和-7.9μmol CO2m-2s-1,退化草甸的NEE在2007和2008年的最大值分别是-8.5和-8.0μmol CO2m-2s-1。在2006～2008年人工草地的Re的最大值分别是5.6,5.0和5.0μmol CO2m-2s-1,退化高寒草甸在2007和2008年Re的最大值分别是4.9和3.6μmol CO2m-2s-1人工和退化草地的GPP最大值出现在11：00～15：00,其中人工草地在2006～2008年GPP的最大值分别是9.6、10.1和11.0μmol CO2m-2s-1,退化草甸2007和2008年的GPP最大值分别是11.2和10.3μmol CO2m-2s-1。5.根系呼吸的研究结果表明：人工草地生态系统的土壤呼吸速率为2.43μmol CO2m-2s-1,明显低于退化草甸的5.38μmol CO2m-2s-1。人工和退化草地的根系呼吸对土壤呼吸的贡献率无明显差别,分别为67%和70%。6.NEE对光量子通量密度(PPFD)的响应曲线的结果表明：人工和退化草地生态系统PPFD-NEE曲线的生态系统表观量子效率(α)和饱和光照条件下的NEE (Fmax)均随植被LAI的增加发展而增大,同时还受气温(Ta)、土壤含水量(SWC)和饱和水汽压差(VPD)影响；人工和退化草地昼间NEE和Ta关系均呈二次函数关系,结果表明：人工和退化草地最利于碳吸收的Ta分别13.2℃和12.1℃。人工和退化草地昼间NEE均随土壤含水量(SWC)增加而呈线性上升；人工和退化草地昼间NEE和VPD关系为二次函数关系,结果表明：人工和退化草地最利于碳吸收的VPD分别为0.62和0.60kPa。7.生长季中,人工和退化草地的Re均随土壤温度(TS)的升高呈指数增长,人工草地生态系统的温度敏感性参数(Q10)在3.5～4.4之间,而退化草甸的Q10在3.0～3.1之间,明显低于人工草地,说明在气候变暖背景下,人工草地将释放出更多的碳。8.通径分析结果表明,生长季中的PPFD和Ta是影响退化高寒草甸和人工草地生态系统固碳能力最重要的生态因子。