摘要
以东北草甸草原生态系统为对象，以黑龙江的杜尔伯特蒙古族自治县、肇州县、吉林的长岭县和内蒙古的科左后旗为研究区域，开展了不同土地利用类型和管理方式对东北草甸草原根冠比、土壤容重、土壤有机碳含量、土壤有机碳密度的影响研究，同时，评估了不同土地利用类型生态系统有机碳分布及其密度大小，在此基础上，对不同土地利用类型生态系统的土壤和总有机碳的固碳现状和潜力进行了研究，得出以下主要结果： (1)东北草甸草原各草地类型，地上生物量变化在疏林草地（杜蒙采样区）的65.4 g·m-2到围封草地（肇州采样区）的355.7 g·m-2，地下生物量在退化草地（长岭采样区）124.9 g·m-2到天然草地（杜蒙采样区）的2725.3 g·m-2之间变化，R:S在放牧草地（肇州采样区）的0.4到疏林草地（杜蒙采样区）的36.9之间变化。 (2)通过分析四个采样区不同深度土层的土壤容重、土壤有机碳含量数值，确定了东北草甸草原土壤容重和土壤有机碳含量变化范围，在0-10、10-20、20-40、40-60和60-100 cm深度，土壤容重的范围分别是在1.3-1.8、1.3-1.9、1.3-1.9、1.3-1.9和1.4-1.9 g.cm-3，有机碳含量分别是在4.1-43.2、3.2-29.7、1.8-21.2、0.9-19.3和0.6-21.0 g.kg-1. (3)通过土壤容重和土壤有机碳含量的数值，计算出4个采样区不同深度土层的土壤有机碳密度数值，继而确定东北草甸草原土壤有机碳密度变化范围，在0-10、10-20、20-40、40-60和60-100 cm深度，有机碳密度大小范围在0.8-6.0、0.6-3.8、0.7-6.1、0.3-5.6和0.5-11.9 kg C-m-2. (4)通过对东北草甸草原四个采样区不同土地利用类型生态系统的地上部、根系、凋落物、土壤和总有机碳密度大小的研究，在0-100 cm土层深度，土壤有机碳密度大小变化范围为3.2-32.8 kg C·m-2:地上部的有机碳密度都小于1.9kgC·m-2，除了农田生态系统，其它生态系统地上部有机碳密度都小于总有机碳密度的3%：根系中有机碳密度的变幅从裸地的0 kg C·m-2到杜蒙采样区（天然草地一人工草地）中的天然草地(2.0kgC·m-2)，并且都小于总有机碳密度的20%；分析不同土地利用类型生态系统，可知凋落物所占各生态系统总有机碳密度的比例很小(<2%)，土壤有机碳密度所占总有机碳密度比例最大（都大于70%）。 (5)以野外调查和实验室分析的数据为基础，评价了我国东北草甸草原不同土地利用类型生态系统的土壤、总有机碳的固碳潜力。天然草地土壤固碳潜力为0.4-27.3 kg C·m-2，人工草地土壤固碳潜力为0.1-27.1 kg C·m-2，农田土壤固碳潜力为0.6-26.3 kg C·m-2，疏林草地的土壤固碳潜力分别为2.4 kg C·m-2，退化草地土壤固碳潜力为1.5 kg C·m-2，放牧草地土壤固碳潜力为1.9 kg C·m-2，围封草地土壤固碳潜力为1.0-9.9 kg C·m-2，裸地土壤固碳潜力为2.9-4.9 kg C·m-2。天然草地总固碳潜力为0.2-27.3 kg C·m-2，人工草地总固碳潜力为27.0 kg C·m-2，农用总固碳潜力为0.7-25.7 kg C·m-2;疏林草地和灌丛总固碳潜力分别为2.3和1.1 kg C·m-2，退化草地总固碳潜力为1.7 kg C·m-2;放牧草地总固碳潜力为2.1 kg C·m-2，围封草地的总固碳潜力为1.2-9.7 kg C·m-2，裸地总固碳潜力为3.4-6.4 kg C·m-2。 本研究量化了不同土地利用方式对东北草甸草原根冠比、土壤容重、土壤有机碳含量和土壤有机碳密度影响，分析了不同土地利用类型生态系统各部分有机碳密度大小以及土壤、总有机碳固碳现状和潜力，继而可以选择适合于增加我国东北草甸草原生态系统碳储量的土地利用和管理方式。
NETL