分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 2013年5月至2014年6月，对干旱河谷区云南松（Pinus yunnanensis）人工林进行增加降水试验，试验设置对照（CK，0 mm m-2a-1）、增水10%（A1，80 mm m-2 a-1）、增水20%（A2，160 mm m-2 a-1）和增水30%（A3，240 mm m-2 a-1）4个处理水平。采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定每月土壤呼吸速率。结果表明，4个处理云南松人工林土壤呼吸速率均呈明显的季节变化，7月最高，2月最低。与CK相比，A1年均土壤呼吸速率无显著性差异（P > 0.05），A2显著增加了12.88%（P < 0.05），而A3明显减少了17.71%（P< 0.05）。3个增水处理均提高了土壤呼吸的温度敏感性，减弱了土壤呼吸与土壤湿度的关系。与土壤温度相比，土壤湿度对土壤呼吸的影响相对较小。增水增加了湿季土壤微生物碳、氮含量，干季对微生物碳含量无影响，但明显降低了微生物氮含量。这说明，降水增加对干旱河谷区云南松人工林土壤呼吸的影响是不尽相同的，适当的增水会促进土壤呼吸，而过量的增水会抑制土壤呼吸。
分类： 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探究沙漠化逆转过程中林地土壤呼吸速率和通量变化趋势及其主要影响因子，本文选择毛乌素沙地林龄为9 a、18 a和30 a杨柴人工灌木林和未造林流动沙地（CK），用Li-8100A土壤碳通量监测系统对土壤呼吸速率进行定位观测，并对主要环境影响因子进行了测定。结果表明：（1）土壤呼吸速率和通量均在植物生长季510月呈现出先升高后降低的单峰曲线变化规律，最高值出现在7月。（2）土壤呼吸速率和通量随杨柴林龄增长呈持续增加趋势，而呼吸速率温度敏感性（Q10）则呈持续下降趋势。生长季510月杨柴林各样地土壤呼吸平均速率大小为：30 a(2.16 molm-2s-1)＞18 a(1.98 molm-2s-1)＞9 a(1.41 molm-2s-1)＞CK(0.24 molm-2s-1)；土壤呼吸碳通量值大小顺序为：30 a(365.74 g Cm-2)＞18 a(313.63 g Cm-2)＞9 a(218.66 g Cm-2)＞CK(40.08 g Cm-2)。（3）CK、9 a和18 a样地土壤呼吸速率季节性变化主要受土壤温度和水分的耦合作用(P＜0.01)，而30 a样地的主控因子为土壤温度(P＜0.01)。（4）土壤呼吸碳通量与植被生物量、土壤有机碳和全氮含量均呈显著正相关关系(P＜0.05)。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-06-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 土壤呼吸不仅是反映土壤生物活性的重要指标，也是全球碳循环研究中备受关注的热点问题。在地处典型干旱区的石羊河下游，以流动沙丘和去除土壤结皮人工梭梭林为对照，采用LI-8100土壤碳通量监测系统研究了栽植约40 a、30 a、10 a和5 a的人工梭梭林生长季和非生长季的土壤呼吸日变化，并分析了土壤水分和温度对土壤呼吸的影响。结果表明：（1）不同林龄梭梭林生长季和非生长季土壤呼吸速率的日变化均为明显的单峰曲线，且呈现出一定的波动性，日最大排放速率出现在12:00～14:00时，最小值出现在8:00时左右。（2）梭梭林营造和去结皮处理显著提高了沙漠土壤呼吸速率，而且不同林龄土壤呼吸速率大体上随着种植年限的增加而递增，表现为MC >40 a>30 a>10 a>MS >5 a，非生长季表现为MC >40 a>10 a>5 a>30 a>MS。（3）不同林龄梭梭林土壤呼吸速率均具有明显的季节变化特征，生长季（8 月）的土壤呼吸作用明显强于非生长季（1月）。（4）相关性分析表明，生长季和非生长季土壤呼吸均与0～5 cm土壤水分显著相关，且均呈二次曲线关系，分别为Y =-0.205 8X 2+0.946 5X-0.316 6（R 2 =0.506 2，P= 0.041 7）和Y= 0.118 7 X 2+0.156 3X+0.118 8（R 2=0.675 7，P =0.001 1）；但与10 cm土壤温度的相关性不显著，土壤水分是影响人工梭梭林土壤呼吸的关键因素。该研究进一步证明了人工梭梭林的营造有效改善了沙漠土壤的生物活性，提高了土壤碳通量水平，以土壤结皮破坏为基本特征的人工梭梭林退化和沙漠化必然在短期内加剧碳排放。因此，需要在沙漠地区合理营造人工林，并在造林和林业管理过程中注意保护土壤结皮，以减少CO2排放。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-11-29 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 本研究以东北黑土典型坡耕地为研究对象, 利用LI-8100土壤呼吸测量仪对玉米全生育期土壤呼吸进行了原位监测, 分析了坡耕地不同部位(坡顶、坡肩、坡背、坡趾)、土壤呼吸速率变化规律、土壤呼吸总量、土壤呼吸速率与土壤水热因子之间的关系。结果表明: 该地区土壤呼吸速率呈现“春秋季低夏季高”的季节性变化规律, 坡趾位置土壤呼吸峰值显著高于坡顶、坡肩、坡背位置(P0.05)。土壤呼吸总量以坡趾位置最高[523.97 g(CO2-C)×m-2], 显著高于坡背[443.13 g(CO2-C)×m-2]、坡肩[426.81 g(CO2-C)∙m-2]、坡顶[388.5 g(CO2-C)∙m-2]3个位置18.5%、22.8%和34.9%(P<0.05)。说明黑土坡耕地不同位置土壤呼吸存在显著差异, 准确评价黑土坡耕地土壤呼吸需要综合考虑坡耕地不同坡位的差异, 减少引用平地监测结果来评估坡耕地土壤呼吸量所造成的偏差。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 2000—2020 年期间向塔里木河下游的生态输水有效抬升了下游的地下水位，并对下游胡 杨林生态系统的碳循环产生了重要影响。综述了生态输水对塔里木河下游胡杨林生态系统植被固碳作用可能产生的影响，分析了植被类型变化可能对胡杨林土壤有机碳含量和土壤有机碳储量 产生的影响，总结了生态输水后胡杨林碳释放关键过程-土壤呼吸对生态输水的响应，解析了间歇性生态输水所致的水淹干扰对胡杨凋落叶分解的影响。综述分析表明，生态输水工程的实施对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统的碳固定和碳释放过程均产生了作用，从而对荒漠河岸林生态系 统碳循环产生了复杂的影响。总体而言，20 a 的生态输水增大了塔里木河下游生态系统碳汇面积，提高了下游胡杨林生态系统植被生产力，遏制了下游胡杨林的退化，使部分裸地逐渐变为草地、林地或灌丛地，这种演变可增加土壤有机碳含量和区域土壤有机碳储量。生态输水所致的地下水位 和土壤水分的变化会影响胡杨林土壤碳释放过程，其中胡杨林土壤呼吸速率与地下水位有关，而 水淹干扰对胡杨凋落叶质量损失速率产生了影响。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 于2012-2014年生长季在青海云杉林下开展了地表覆盖物（苔藓和凋落物）对林下土壤呼吸速率影响的研究。采用LI8100土壤碳通量自动测量系统对苔藓覆盖、凋落物覆盖和裸土（去除地表覆盖物）的土壤呼吸进行观测，对比分析林下3种覆盖处理下的土壤呼吸差异。结果表明：苔藓覆盖土壤、凋落物覆盖土壤和裸土土壤的呼吸速率年均值分别为（3.88±0.26）μmol m-2s-1，（3.31±0.19）μmol m-2s-1，（2.28±0.31）μmol m-2 s-1，三者之间具有极显著差异，3组处理的地表相对湿度、土壤含水量、土壤温度和地表温度间均没有显著差异，但苔藓组和凋落物组的土壤温度分别比裸土组高8.13%和10.24%；3组处理的土壤呼吸速率均与温度呈显著指数相关性（0.53≤R2≤0.91），且与土壤温度的相关性更高；苔藓覆盖、凋落物覆盖土壤呼吸的温度敏感性（Q10）分别为5.47，3.67，均高于裸土土壤呼吸的Q10（2.23）；裸土土壤呼吸与土壤含水量（VWC）呈高斯函数关系，VWC=34%是临界值，苔藓覆盖、凋落物覆盖土壤的呼吸速率与土壤含水量均呈线性负相关关系；苔藓和凋落物对裸土土壤呼吸的月均贡献率分别为29.33%和24.06%，可见，苔藓和凋落物在青海云杉林生态系统呼吸中起重要作用。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-05-24 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 冻融作用对土壤呼吸的“激发效应”被证实在高纬度及高海拔地区普遍存在。气候变暖背景下，这些区域将经历更为频繁的冻融变化，并可能提高土壤呼吸对区域碳循环的贡献。本文概述了冻融作用对土壤呼吸的“激发效应”，从土壤物理性状、根系周转、微生物活性及群落结构等方面阐述了冻融作用对土壤呼吸的影响机制。未来研究需要：① 强化对高海拔生态系统的研究；② 注重将原位观测与室内冻融模拟相结合，并进一步优化室内模拟实验；③ 综合考虑生物及非生物因子影响；④ 从土壤呼吸组分的角度探究土壤呼吸对冻融变化的响应机理。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 通过分析不同作物轮作模式下秸秆还田对土壤呼吸及其温度敏感性的影响, 为深入探究关中地区农田生 态系统碳循环提供理论依据。试验设置于陕西省杨凌地区, 在2012 年10 月至2014 年9 月期间以冬小麦-夏玉米轮作模式和冬小麦-夏大豆轮作模式作为研究对象, 分别设置秸秆还田(SM)和秸秆不还田(NS)两个处理, 测定分析不同处理下土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量的变化趋势和差异, 并估算土壤呼吸的温度敏感性(Q10)。结果表明: 土壤呼吸存在明显的季节变化, 在作物生育期大部分时间内, SM 处理的土壤呼吸速率均显著高于NS处理(P夏大豆>冬小麦, 土壤呼吸总量表现为冬小麦>夏玉米>夏大豆、冬小麦-夏玉米轮作>冬小麦-夏大豆轮作。冬小麦-夏玉米轮作与冬小麦-大豆轮作的土壤温度间存在差异; 其中, 在冬小麦生育前期, 冬小麦-夏玉米轮作的土壤温度显著高于冬小麦-大豆轮作; 第2 季夏玉米生育期内5 cm 深度的土壤温度显著低于同季的夏大豆; 相比NS 处理, SM 处理能提高冬季土壤的温度, 并降低春季和夏季的土壤温度; 在高温少雨的时期内, SM 处理能够提高0~30 cm 土壤的平均含水量, 不同的前茬作物引起两种轮作模式中冬小麦耕作层土壤含水量间明显的差异，夏玉米耕作层土壤含水量显著高于夏大豆。相关分析表明, 土壤呼吸与5 cm 和10 cm 土壤温度均存在极显著的正相关性, 且与5 cm 土壤温度的相关性更好; 但土壤呼吸与0~30 cm 的土壤平均含水量无显著相关性。5 cm 和10 cm 土壤温度变化能够分别解释土壤呼吸变化的64.6%~67.3%和51.5%~59.6%。整个研究周期内, 温度敏感性(Q10)为1.70~2.01, 冬小麦-夏玉米轮作的温度敏感性显著高于冬小麦-大豆轮作, 且同一轮作模式下SM 处理的温度敏感性显著低于NS 处理。因此, 秸秆还田能够提高农田的土壤呼吸作用, 降低土壤呼吸的温度敏感性, 同时能够调节土壤的水热状况。
分类： 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探究不同灌溉水矿化度对棉田土壤呼吸速率的影响，设置了4个灌溉水矿化度，分别为0.85 gL-1（CK， 当地灌溉水矿化度）、3 gL-1（S1）、5 gL-1（S2）和8 gL-1（S3），在新疆进行了膜下滴灌棉花大田试验。在棉花生育 期，每月采集两次土壤呼吸速率值（Rs），并同时监测土壤温度（ST）、含水率（SWC）、电导率（EC）、硝态氮含量（NO-3 - N）、铵态氮含量（NH+4 -N），运用通径分析研究了灌溉水矿化度下土壤参数对土壤呼吸速率的影响。结果表明：微 咸水灌溉（S1和S2）在一定程度上提高了土壤含水率、电导率和铵态氮含量；咸水灌溉（S3）显著增加了土壤水分和 盐分，并降低了土壤硝态氮含量；灌溉水矿化度的增加会减弱土壤呼吸速率。土壤的水分和温度与呼吸速率的相 关性，随灌溉水矿化度的增加而呈减弱趋势。通过运用二次函数式来表示0~10 cm的土层温度对土壤呼吸速率的 响应（R2=0.669，P<0.001），得出土壤呼吸速率最适宜的土壤温度为26.9 ℃。咸水灌溉下，含土壤温度、电导率、硝态 氮含量的逐步回归方程可以解释土壤呼吸速率变化的85%。综上，利用3 gL-1的灌溉水进行膜下滴灌，能够在不 显著增加土壤含盐量的基础上，降低土壤呼吸速率，减少农田碳排放量，可以为新疆微咸水资源的开发利用提供理 论支撑。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 以科尔沁沙丘⁃草甸相间地区为研究区，运用 LI⁃ 6400 土壤呼吸配套系统对沙丘⁃草甸过渡带人工杨树林和固定沙丘小叶 锦鸡儿群落土壤呼吸及其相关因子进行观测，结果表明，(1)生长期和生长末期人工杨树林保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的日 变化表现为“多峰型”。 (2)人工杨树林和小叶锦鸡儿群落保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的季变化峰值均出现在 8 月份，人工 杨树林的土壤呼吸明显大于小叶锦鸡儿群落的土壤呼吸。 (3)人工杨树林土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤温度相关显著 (P<0.01)，保留枯枝落叶土壤呼吸小于去除枯枝落叶。 (4)小叶锦鸡儿群落土壤呼吸的季变化与 0—10cm 土壤含水量相关显 著(P<0.01)，与人工杨树林不同，保留枯枝落叶土壤呼吸大于去除枯枝落叶。 (5)人工杨树林土壤呼吸与土壤温度显著呈指数 关系，小叶锦鸡儿群落土壤呼吸与土壤含水量显著呈幂函数关系，并运用归一化法，通过建立土壤呼吸 LnRs 与土壤温度 T、土壤 含水量 Lnθ 的双因子回归模型，得出土壤温度和土壤含水量分别对保留和去除枯枝落叶土壤呼吸的贡献率。
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