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关键词：
垃圾渗滤液,污染场地,生物降解,微生物活性
发表时间：
2012-08-08 11:26:23
库布齐沙漠油蒿灌丛土壤呼吸速率时空变异特征研究
谭丽云 | -> | 1085| 0| 282.557MB |土壤呼吸速率,土壤含水量,根生物量,时间变化,空间差异,沙漠
摘要: 利用L-i 840 红外气体分析仪和L-i 6400- 09 土壤呼吸气室组装而成的动态密闭土壤呼吸测定系统, 于2006 年生长季对内蒙古库布齐沙漠油蒿( Artemisia ordosica) 生态系统2 种不同类型土壤的土壤呼吸速率进行了野外测定, 分析了日动态、季节动态及其对环境因子的响应, 并阐述了油蒿灌丛空间异质性的特征. 结果表明, 油蒿灌丛的土壤呼吸速率日动态呈单峰曲线, 在12: 00左右有最大值. 在适宜的水分和温度条件下, 生长季里土壤呼吸速率在7~ 8 月份出现最大值. 土壤呼吸速率的季节动态与土壤含水量有显著的相关关系, 表明水分是限制生长季干旱区灌丛土壤呼吸的最重要因子, 分别可以解释油蒿冠幅下土壤和裸地的土壤呼吸速率2006 年主要生长季节( 5~ 9 月) 变化的75% 和77%. 油蒿灌丛土壤呼吸速率在空间尺度上存在着显著的异质性. 油蒿冠幅覆盖下的土壤呼吸速率季节平均值为( 155158? 15120) mg#( m2#h) - 1 , 要显著地大于灌丛间裸地的数值( 110150 ? 6177) mg#( m2#h) - 1 . 2 种不同类型土壤的土壤呼吸速率是由于根生物量的差异引起的, 根生物量可以解释2006 年生长季库布齐油蒿灌丛土壤呼吸速率空间异质性的43%. 结果表明, 在植被覆盖度异质性较大的灌丛生态系统中, 要准确定量生态系统碳的释放时, 必须充分考虑小尺度上土壤呼吸的空间异质性.
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分, 从全球来讲约占到了每年生物圈向大气释放
CO2 的20% ~ 38% [1, 2] . 因此, 土壤呼吸的微小变化都可能引起大气CO2 浓度的明显改变, 从而进一步加剧气候变化[ 3] . 像许多其他的土壤过程一样, 土壤呼吸速率在很大的空间尺度和不同的时间尺度上存在着异质性[ 4~ 9] . 这种异质性可能是由于不同的影响因子造成的, 如土壤温度[ 10] 、土壤含水量[ 11] 、降雨[ 12] 、植被类型[ 13] 、地形[ 14] 、土壤碳和氮的含量[ 15] 、土壤结构[ 16] 等. 评估不同时间尺度和空间尺度上的土壤呼吸速率并研究在不同生态系统中土壤呼吸与环境因子的关系, 将有助于更深刻地理解全球陆地生态系统碳循环.
CO2 的20% ~ 38% [1, 2] . 因此, 土壤呼吸的微小变化都可能引起大气CO2 浓度的明显改变, 从而进一步加剧气候变化[ 3] . 像许多其他的土壤过程一样, 土壤呼吸速率在很大的空间尺度和不同的时间尺度上存在着异质性[ 4~ 9] . 这种异质性可能是由于不同的影响因子造成的, 如土壤温度[ 10] 、土壤含水量[ 11] 、降雨[ 12] 、植被类型[ 13] 、地形[ 14] 、土壤碳和氮的含量[ 15] 、土壤结构[ 16] 等. 评估不同时间尺度和空间尺度上的土壤呼吸速率并研究在不同生态系统中土壤呼吸与环境因子的关系, 将有助于更深刻地理解全球陆地生态系统碳循环.
国内关于草原土壤呼吸作用的研究已有很多报道, 但主要是集中在内蒙古、松嫩平原和青藏高原等典型的温带草原, 而对沙漠灌丛生态系统土壤呼吸的研究较少[ 17] . 库布齐沙漠所处的鄂尔多斯高原是中国北部干旱区一个相对独立的地理单元, 位于一个复杂和敏感的群落交错区[ 18] . 这里的原生植被一般为沙生灌丛. 虽然群落里灌丛占优势是草原退化和沙漠化的一个指示, 但是灌丛对阻滞沙化和促进沙漠里植物生长却具有重要作用[19]. 本试验以鄂尔多斯高原库布齐沙漠中油蒿( Artemisia ordosica ) 灌丛生态系统为研究对象, 分析了2 种不同土壤类型( 灌丛冠幅覆盖下的土壤和裸地) 在2006 年主要生长季里( 5~ 9 月) 的土壤呼吸速率季节变化, 以及在生长旺季的土壤呼吸日变化, 同时研究了2 种不同土壤类型的土壤呼吸与土壤含水量、土壤温度、根生物量等之间的关系, 并探讨了油蒿灌丛土壤呼吸速率的空间异质性, 以期为进一步认识我国荒漠生态系统的碳循环过程提供参考.
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