张 昊, 李建平,2

(1.宁夏大学 农学院, 银川 750021; 2.西北退化生态系统恢复与重建国家重点实验室培育基地, 银川 750021)

草地生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分，存储了陆地生态系统约15.2%的碳，其中89.4%的碳存储在草地土壤中[1]。土壤碳含量的微小变化可显著影响大气中CO2含量[2]，草地生态系统土壤碳固持对全球气候变化有着重要的影响[3]。放牧与围封等人类活动会显著影响草地生态系统碳库，导致碳素流动不稳定，年际变化影响较大[4]，对于短期研究生态系统碳循环存在着较大的误差和不确定性。

随着同位素技术及其分析模型的发展，稳定碳同位素技术因具有标记、整合和指示功能，检测快速、准确[5]，可定量即时分析生态系统中碳动态，克服生态系统碳元素固持的时间和空间变异问题[6]，客观地揭示生态系统中碳动态的现象和原理。目前，国内外在稳定同位素方面最新的研究方向有以下几个方面:不同土地利用类型对土壤有机碳氮循环的影响机制[7];动物食物来源与食物网结构及动物迁徙[8];植物碳代谢、土壤碳转化及生态系统碳循环的研究[9];地球化学过程基于Bigeleisen-Mayer公式的同位素分馏机制[10];生态系统中基于贝叶斯混合模型确定混合物组成比例[11];稳定同位素探测技术与分子生态学研究[12];元素添加对生态系统碳氮循环过程研究[13];植物光合及水分利用效率[14-15]。

本文通过查阅应用稳定碳同位素技术研究草地生态系统的相关文献，综述了大气—植被—土壤碳流动机制，阐述了碳在不同土层的动态变化和微生物参与的土壤团聚体碳固持的基本过程，总结了我国不同类型草地生态系统以及区域内草地植被变迁过程中δ13C值大小及其影响因素。……