[發(fā)明專利]一種精確模擬草地土壤種子庫對土壤增溫響應的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610082259.4
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105684850B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 馬紅媛;張俊卿;武海濤;梁正偉;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: A01G7/06
• 分類號: A01G7/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

一種精確模擬草地土壤種子庫對土壤增溫響應的方法，涉及一種模擬土壤種子庫對土壤增溫響應的方法。是要解決傳統(tǒng)的加熱管方法土壤溫度變化不均勻，不容易穩(wěn)定，不能夠精確定量增溫幅度的問題。方法：一、土壤種子庫的取樣；二、萌發(fā)器皿打孔；三、萌發(fā)器皿孔的保護；四、碳纖維發(fā)熱電纜的布設；五、培養(yǎng)基質(zhì)的裝入；六、溫度探頭的埋置；七、發(fā)熱電纜和溫度探頭的連接；八、增溫幅度的設置；九、土壤種子庫樣品的鋪開；十、常規(guī)澆水管理。本發(fā)明工具簡單、操作方便、效果顯著，能夠精確地增加土壤溫度幅度，達到溫度后自動斷電。本發(fā)明用于模擬土壤種子庫對土壤增溫響應。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種模擬土壤種子庫對土壤增溫響應的方法。

背景技術(shù)

全球變化的研究已經(jīng)成為帶動地球科學以及相關學科研究的學科前沿論題，一直受到學術(shù)界的高度關注。IPCC報告(2013)指出，近150年全球氣溫平均上升了0.76℃，并以每10年上升0.2℃的速度變化。目前開展的生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應與適應的研究，多是基于《哥本哈根協(xié)議》提出的氣溫2℃增溫閾值，但多注重氣溫的變化的影響，對土壤增溫與氣溫增溫的幅度存在著差異研究不夠。美國境內(nèi)292個地點的研究結(jié)果表明，氣溫每10年上升0.11℃，10cm處地溫每10年上升0.32℃。我們對大安堿地生態(tài)試驗站的十多年的氣象數(shù)據(jù)表明，最高地溫和最高氣溫的關系為y＝0.7536x-2.7626，R²＝0.9677，即最高氣溫每升高1℃，地溫將會增加1.33℃。目前，氣候變化下草地生態(tài)系統(tǒng)恢復和管理研究，多基于草地地上植物對全球變化的響應特征開展，但氣候變化下土壤種子庫的響應及對植被重建的反饋作用被忽視。

土壤種子庫是指存在于土壤上層凋落物和土壤中全部活的種子，種子庫時期是植物種群生活史的重要階段，是植物群落更新演替、瀕危物種遺傳多樣性保護及植被恢復的重要手段。土壤種子庫受氣候變暖影響最為顯著的部分；對保持種群和群落穩(wěn)定性具有重要作用，其休眠和萌發(fā)對植被動態(tài)的影響至關重要。溫度不僅會影響休眠種子的休眠水平和萌發(fā)速度，而且可能會影響子代種子的成熟時間和幼苗的建成。休眠減少和萌發(fā)增加之間的關系為未來氣溫增加對土壤種子庫動態(tài)影響提供了潛在的基礎；直接影響種子庫的持久性和植被組成。因此，開展全球變化下草地土壤種子庫響應機制研究，對評估氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)植被演替方向，預測未來植被更新趨勢和滅絕風險，提高草地系統(tǒng)全球變化下的適應性恢復管理具有重要的意義。但目前增溫對土壤種子庫的研究還未全面開展，僅限于零星的研究，尤其缺少能夠精確控制土壤增溫幅度溫度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決傳統(tǒng)的加熱管方法土壤溫度變化不均勻，不容易穩(wěn)定，不能夠精確定量增溫幅度的問題，提供一種精確模擬草地土壤種子庫對土壤增溫響應的方法，為全球氣溫升高對草地生態(tài)系統(tǒng)土壤種子庫的影響的科學研究提供基礎。

本發(fā)明精確模擬草地土壤種子庫對土壤增溫響應的方法，按照以下步驟進行：

一、土壤種子庫的取樣：在選定的草地樣地內(nèi)，根據(jù)實驗目的選擇采樣點，使用直徑為3-10cm的根鉆或者用土壤鏟挖取邊長為5-20cm、深度為5-30cm的土體，或者挖取直徑為5-20cm、深度為5-30cm的土柱，將3-20個土柱或者土體充分混合，作為一次重復，共取5-10次重復，并對土壤樣品進行清理；

二、萌發(fā)器皿打孔：選取圓柱形花盆或者圓臺形花盆，在距離花盆上端口7cm處用記號筆標記為第一點，距第一點水平距離3cm處標記第二點，在花盆上與第一點和第二點對稱的另一側(cè)，于對稱位置標記第三點和第四點，分別用電鉆或者螺絲刀在四個點打孔，孔徑為0.5cm；

三、萌發(fā)器皿孔的保護：在萌發(fā)器皿的第一點和第二點的正上方和正下方分別粘上寬1cm長5cm的塑料膠帶，防止穿電纜時塑料器皿撕裂，在第三點和第四點的上下也進行同樣的處理；