黄土高原小麦田土壤呼吸对强降雨的响应

• 作者: 冯宗炜 刘文兆 宋文质 庞军柱 张红星 李双江 欧阳志云 王效科
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 黄土高原 小麦田 土壤呼吸 强降雨
• 年，卷（期）: 2008,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 6189-6196
• 页数: 8页
• 分类号: Q143
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2008.12.049

摘要

全球气候变化的可能后果之一是干旱频繁,强降雨增多.土壤呼吸是全球碳循环的关键组成部分,探讨强降雨对土壤呼吸的影响,有助于预知在全球变化背景下,土壤CO2排放的可能反馈机制.然而,由于测定技术限制,目前在降雨前后,对土壤呼吸进行原位、全天候、高频率测定的研究尚不够深入.研究选取黄土高原半干旱区小麦田土壤为研究对象,采用全自动多通量箱系统,对降雨前后的土壤呼吸及环境因子在原位置进行了全天候连续监测,分析了3次强降雨前后的土壤呼吸变化.结果表明,(1)强降雨对土壤呼吸促进还是抑制取决于雨前、雨中、以及雨后的土壤水分状态.土壤水分相对亏缺条件下的强降雨促进土壤呼吸,降雨结束后土壤呼吸的平均水平是降雨发生前的1.5~2倍;湿季的强降雨整体上抑制土壤呼吸,降雨过程中观测到呼吸波谷,雨中及雨后土壤呼吸分别下降了约33%和15%.(2)土壤呼吸与土壤水分之间存在二次曲线关系,此关系同时受土壤水分状况和温度的影响.当土壤由干旱和水分相对亏缺状态过渡到湿润时,上述二次曲线关系可靠;当土壤水分充裕时,该二次曲线关系减弱.在干湿交替情况下,二次曲线拐点是土壤呼吸因土壤水分增加而受到抑制的临界点,并且当温度升高时,该临界点相应升高.(3)温度和水分共同影响土壤呼吸.在土壤水分相对亏缺时,水分的增加是影响土壤呼吸的关键因子,温度对土壤呼吸的影响处于相对次要的位置;在水分充裕时,温度是影响土壤呼吸的关键因子,水分的增加会抑制土壤呼吸,但其对土壤呼吸变化的影响相对弱化.