郭群 作品数:29 被引量:362 H指数:13 供职机构: 中国科学院地理科学与资源研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 自然科学总论 更多>>
水氮添加对内蒙古温带典型草原植被氮含量季节和年际动态的影响 被引量:1 2020年 作为对全球变化响应最敏感的生态系统类型之一,草原生态系统植被氮含量的季节、年际变化及其对气候变化(氮沉降、降水格局改变)的响应研究相对匮乏。基于内蒙古温带典型草原5年的氮添加(10 g N m^-2 a^-1)和水添加(添加量80 mm,分2 mm×40次、5 mm×16次、10 mm×8次、20 mm×4次、40 mm×2次5种处理)控制试验分析了水氮添加后植被氮含量在生态系统和物种两个水平的季节和年际变化。结果表明,高强度水添加处理有降低(10 mm/次和40 mm/次)生态系统氮含量的趋势,但不显著,小强度水添加处理(2 mm/次、5 mm/次)在不同年份之间无一致的升高或降低趋势,但所有水添加处理有降低两种优势物种整个生长季氮含量的趋势。氮添加促进生态系统和两种优势物种整个生长季的氮含量,但该促进作用可被水添加抵消,且这种抵消作用随水氮添加年限的延长而加剧。水氮添加均增加了生态系统氮含量的年际变异,但对特定物种季节内变异的影响在湿润和干旱年份存在一定差异。本研究将为预测草原生态系统对未来氮沉降增加和降水格局改变的响应及模型改进提供科学依据。 郭群关键词:氮沉降 氮磷添加对内蒙古温带典型草原地下生物量的影响 被引量:17 2021年 氮添加促进地上生物量具有饱和效应以及氮饱和后的磷限制是当前生态学研究的热点问题,但地下生物量是否具有类似现象,以及氮磷同时添加是否能够缓解饱和状态时地下生物量的养分限制研究相对缺乏。本研究基于内蒙古温带典型草原4年控制试验分析了氮(10和40 g N·m^(-2)·a^(-1))、磷(5和10 g P·m^(-2)·a^(-1))添加对地下生物量的影响。结果表明:总地下生物量和表层土壤(0~5 cm)地下生物量有随着氮添加剂量增加而增加的趋势,但仅部分年份较高剂量氮添加处理(40 g N·m^(-2)·a^(-1))的地下生物量较对照显著提高;磷添加对地下生物量没有显著影响;仅个别年份氮添加显著增加或降低了磷添加引起的地下生物量变化,其他年份氮添加不改变磷添加对地下生物量的影响,磷添加也不改变氮添加对地下生物量的影响。本研究为预测草原生态系统如何响应未来氮磷沉降增加以及草原生态系统管理提供科学依据。 郭旋 胡中民 李胜功 郭群关键词:地下生物量 腾格里沙漠人工固沙植被中油蒿的生长及生物量分配动态 被引量:40 2009年 植物的资源分配模式反映了对环境的生态适应对策。2007年整个生长季,采用生物量法对腾格里沙漠东南缘固沙植被区半灌木油蒿(Artemisia ordosica)地上部分各器官的生长及资源分配格局动态进行了研究。结果表明:不同时期各器官的生长速率不同,光合产物在各器官中的分配也不是等量的,而是按一定的顺序在不同时期有不同的分配中心;2007年油蒿的营养生长、繁殖输出、生殖枝大小都显著大于年降水量不足其一半的年份,而繁殖分配和头状花序大小没有差异;营养器官生物量大的油蒿总的繁殖输出也大,但生殖期内营养生长和生殖生长既不同时也不等速,表明资源分配的权衡(Trade-off)是存在的;固沙植被建立以后,随着时间延长,油蒿的当年总生物量、繁殖输出、繁殖器官生物量分配有减小的趋势,但不显著。 冯丽 张景光 张志山 郭群 李新荣关键词:腾格里沙漠 固沙灌木 营养生长 生殖生长 土地利用对中国南方红壤区小流域地表水环境的影响——以江西省灌溪镇雁门水流域为例 被引量:2 2019年 评价土地利用格局对环境脆弱的中国南方红壤区流域地表水环境的影响至关重要,然而关于红壤区的研究相对较少,且研究方法、数据质量等方面有待改进。本研究以江西省灌溪镇雁门水流域为研究对象,综合空间信息处理技术,以小流域为基本地理单元,分析了雁门水流域地表水环境的空间格局特征及土地利用格局的影响。流域内52个样点19个指标数据的分析结果表明:流域地表水水质指标浓度分布空间格局有从上游到下游逐渐增大(Hg、Cd元素),中游高、上游和下游低(As、Cu元素),整个流域含量较低但部分地区出现高值中心(Mn、Ni、Pb、Co、Zn、Fe、Al、Cr元素)三种空间格局。流经地区林地面积比例增大时,As、Mn、Cr元素和NO-3离子的浓度显著降低。As、Cu、Mn和Co元素浓度随建设用地面积比例增大呈线性或指数方式升高。Cr、Ni元素和NO3-和NH4+离子浓度随耕地面积比例增大而显著升高。本研究的开展将为中国南方红壤区水环境健康以及国土空间规划提供科学研究方法和理论依据。 郭群 穆松林 穆松林 黄晓慧 冼宇阳 陈洁莹 龚彩玲关键词:土地利用 小流域 氮添加对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响 被引量:13 2016年 生态系统碳交换(NEE)是评估碳循环及平衡的重要指标,由生态系统总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(ER)共同决定。以往研究表明,N添加能显著促进草地生态系统植物的生长进而提高生态系统的生产力,但N添加如何影响生态系统碳交换的结论仍不明确。同时,对于不同剂量的N添加对生态系统碳交换影响有何差异也不清楚。于2012和2013年在内蒙古草原开展N添加控制实验,设置中等剂量(10 g N m^(-2)a^(-1),N10)和高等剂量(40 g N m^(-2)a^(-1),N40)两个N添加处理,并采用生态系统原位观测箱系统监测不同N处理条件下的NEE动态。结果表明:2年中等剂量N添加处理(N10)下GPP较对照分别增加了15.6%和20%,而ER的变化不显著,该处理下NEE较对照显著降低了230%和337%(即固碳能力增强)。与中等剂量N添加处理结果不同,高等剂量N添加处理下GPP和ER均有不显著的降低趋势,同时,尽管该处理下NEE有升高的趋势(即固碳能力降低),但并不显著。土壤水分改善、土壤温度下降以及叶片N浓度增加可能是中等剂量氮添加促进该生态系统固碳能力的重要机制,而土壤酸化和物种组成改变可能是导致高等剂量N添加下生态系统固碳能力低于中等剂量的重要原因。研究结果表明,不同剂量N添加对生态系统生产力与呼吸的作用机制存在差异,导致生态系统固碳能力有着明显区别。 游成铭 胡中民 郭群 干友民 李凌浩 白文明 李胜功关键词:草原生态系统 生态系统呼吸 西北干旱区沙漠化土地生态修复技术及沙产业的适用范围 被引量:7 2023年 沙漠化是中国北方面临的严重环境问题,几十年的沙漠化防治积累了丰富的沙漠化土地修复和利用的经验和模式。随着生态文明建设尤其是绿色发展的深入推进,迫切需要集成以往的沙漠化土地生态修复技术和沙产业模式,并评估其在当前背景下的适用性。集成了沙漠化土地生态修复技术和沙产业等9种沙漠化土地修复和利用模式,并从气象条件、治理紧迫性、交通便利性、沙漠化程度等自然和人文因素两个方面制定适用性评价标准,以西北干旱区沙漠化土地和沙漠边缘带为研究区域,在遥感产品、气象观测、地面调查等多源数据的支持下,评估各个生态修复技术和沙产业模式在不同自然单元(自然沙地和退化型沙地)及行政县的适用范围,以期为沙漠化土地生态修复技术和沙产业的推广应用提供技术模式、评价标准及适用范围,将为决策者制定沙漠化土地修复和利用措施提供科学支持。 潘昌祥 欧阳茜如 廖梦榆 范裕 郭群 张志山 吴戈男 赵洋 刘立超 潘颜霞 李新荣 屈建军 穆松林 穆松林关键词:西北干旱区 沙化土地 生态修复技术 沙产业 省级层面碳排放估算及减排路径方法研究——以宁夏为例 被引量:1 2023年 从省级层面研究碳排放年际变化进而探讨减排路径对制定碳减排措施和实现“双碳”目标具有重要意义。以西北典型干旱省份宁夏为例,综合对数平均迪氏指数分解、相关分析、脱钩分析等方法分析碳排放的多年变化趋势、影响因素及减排路径。结果表明:(1)宁夏年碳排放量、人均碳排放量及单位面积碳排放量均逐年增加,而碳排放强度呈现出先升后降又回升的波动趋势。(2)经济和产业结构是年碳排放量增加的主要影响因素,能源结构和能源强度对碳排放增长具有一定的抑制作用。(3)十大高排放行业主要利用热值低且碳排放高的原煤等能源,导致宁夏碳排放和GDP仍未脱钩,但脱钩的行业数量在增加。本研究采用年碳排放量、碳排放强度、人均碳排放量及单位面积碳排放量等多个指标全面服务于碳达峰、产业结构优化、碳公平等目的,依据主要影响因素、细分行业分类及能流分析,从产业结构优化和能源结构调整等角度提供有效的碳减排路径。研究结果将为“双碳”目标下省级层面绿色发展规划措施的制定提供科学支持。 杨静 郭群关键词:碳排放 影响因素 中国北方干旱半干旱区沙漠化治理对植被格局的影响 被引量:9 2023年 中国北方干旱半干旱区是全球变绿的重要贡献者,生态工程的实施是该区植被恢复的重要原因,作为中国北方重要的生态工程,沙漠化治理对植被年际变异的贡献有待研究。基于1982—2021年长时序植被指数(NDVI)、气象和沙漠化分布等数据,分析了北方干旱半干旱区不同自然单元NDVI时空动态变化及其影响因素在沙漠化区与邻近地带植被对照区的差异。结果显示:(1)1975—2020年研究区域沙漠化总面积先增加后降低,2000年沙漠化面积最大,表明2000年后沙漠化治理成效显著。(2)1982—2021年研究区内44.5%的面积NDVI显著增加,5.8%的面积显著减少,即研究区内植被恢复为主,主要分布在河套平原、科尔沁沙地、库布齐沙漠、毛乌素沙地、新疆南部和准噶尔盆地及天山。沙漠化区显著增加面积比例(45.7%)略高于邻近地带植被对照区(41.7%)。(3)1982—2021年沙漠化区年变绿速率(0.0055)显著大于邻近地带植被对照区(0.0036),该结果在2000年前后存在差异,2000年前沙漠化区年变绿速率(0.0043)显著小于邻近地带植被对照区(0.0056)。2000年后与整体结论一致,沙漠化区年变绿速率(0.0073)显著大于邻近地带植被对照区(0.0067)。(4)降水和空气比湿等水分因素是沙漠化区及邻近地带植被对照区NDVI变化的主导因素,个别自然单元风速影响因素更大,且NDVI与风速相关性较高。沙漠化区NDVI与水分的相关性较邻近地带植被区低,风速则相反。研究结果将为沙漠化治理成效的评估和未来沙漠化治理措施的改进提供科学依据。 刘俊壕 周海盛 郭群关键词:沙漠化治理 变绿 年际变异 氮素与水分添加对内蒙古温带典型草原生物量的影响 被引量:17 2017年 为了解大气氮沉降和降水格局改变对草原生物量的影响,在内蒙古温带典型草原开展氮、水添加控制试验.试验设置对照(CK),氮素添加(10 g m^(-2) a^(-1)),水分添加(60 mm m^(-2) a^(-1)),氮、水同时添加(N 10 g m^(-2) a^(-1)+水60 mm m^(-2) a^(-1))4种处理.经过两年试验处理,结果显示:(1)较对照处理,氮添加处理下总生物量(403.03 g/m^2)、地上生物量(279.97 g/m^2)、地下生物量(123.07 g/m^2)和禾类草地上生物量(165.35 g/m^2)均显著增加,而杂类草地上生物量变化不显著.(2)水添加较对照显著增加了地上生物量(200.93 g/m^2)、杂类草地上生物量(177.82 g/m^2),但显著降低了地下生物量(-110.39 g/m^2),而总生物量与禾类草地上生物量变化不显著.(3)氮添加处理下,水添加显著增加了地下生物量与禾类草地上生物量,但对总生物量、地上生物量、杂类草地上生物量没有显著影响.进一步分析显示,在不添加水分条件下,氮添加较对照显著增加禾类草地上生物量(107.15 g/m^2)与地下生物量(5.43 g/m^2);而在水分添加条件下,氮添加较对照分别增加58.2 g/m^2和117.64 g/m^2.本研究结果表明,禾类草地上生物量与其氮含量呈正相关关系,杂类草地上生物量与土壤含水量呈正相关关系,这可能是氮素添加提高禾类草地上生物量和水分添加提高杂类草地上生物量的重要机制之一;在内蒙古干旱半干旱地区仅氮素添加(10 g m^(-2) a^(-1))的措施可显著增加禾类草的地上生物量,有利饲草产量的增加,如需增加菊科、豆科等其他杂草的生物量,可考虑水分的补给. 薄正熙 游成铭 胡中民 郭群 何利元 杜勇明 李胜功 干友民关键词:温带草原 地下生物量 地上生物量 内蒙古自治区温带草原生态系统服务价值评估及空间特征 被引量:5 2018年 以内蒙古自治区温带草原为研究区域,以地级市为空间尺度,利用遥感数据估算的生物量和空间插值的年降水量数据对四大类、十一小类的生态系统服务单位面积价值进行了校正,进而综合定量评估了内蒙古自治区温带草原生态系统服务价值及其空间分布特征。结果表明:1)内蒙古自治区全区总生态系统服务价值为1.6万亿元,与当年全区的GDP总量基本持平,间接的调节服务价值远远大于其它服务价值,而代表直接经济价值的供给服务不足总生态系统服务价值的1/10;2)内蒙古自治区温带草原单位面积总生态系统服务价值平均为29 780.3元·hm-2,单位面积总生态系统服务价值最高的地级市是兴安盟,为87 616.86元·hm-2;最低的是阿拉善盟,为1 063.99元·hm-2,总体上呈现从东北向西南逐渐降低的空间格局;3)内蒙古自治区温带草原生态系统服务价值主要分布于呼伦贝尔盟、锡林郭勒盟、赤峰市、兴安盟和通辽市,分别占总服务价值的35.64%、25.62%、11.68%、10.91%和7.39%。 穆松林 郭群关键词:温带草原 生态服务价值