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本文基于中科院安塞水土保持综合试验站2010年11月到2011年10月期间涡度相关法观测到的CO2通量数据、小气候观测系统相关气象数据、土壤温湿度、热通量数据等,结合草地生长季不同时期(萌发期、生长初期、生长旺盛期、衰亡期)的生物量调查和土壤养分测定数据,分析了黄土丘陵区天然草地CO2通量、气象因子及土壤温湿度、热通量等的日变化和季节变化特征,生长季生物因子、土壤养分因子变化,并对影响CO2通量的主要气象因子、土壤因子、生物因子进行了研究,计算了CO2月通量和CO2年通量。得到如下结论:1)草地群落CO2通量的日变化在草地群落的生长季节(4月-10月),各月的日间(总辐射≥1W·m-2)和夜间(总辐射<1W·m-2)CO2通量均具有明显的变化规律。日间CO2通量大致呈倒抛物线似的单峰曲线。一天中,草地群落在7:00-8:30之间由释放CO2转变为吸收CO2。在此之前,CO2通量随着时间的推移而增大,在此之后CO2通量随着时间的推移不断减小,接着又逐渐增大直到CO2通量值再次由负值变为正值,CO2通量变为正值后其值又逐渐增大,但变化不明显。日间草地生态系统在7:00-8:30之间由释放CO2变为吸收CO2,又在17:30-18:30之间由吸收CO2变为释放CO2,其CO2吸收峰值通常出现在11:30-13:30之间,并随着草地植被的生长先提前后又推迟,6月和7月CO2吸收峰值出现的最早为11:30,其最大CO2吸收速率为0.9266mgCO2·m-2·s-1,出现在八月份。夜间CO2通量最大值出现在21:00-22:00之间,从4月到10月其出现的时间先推迟后又提前,6月份其出现的最晚,是22:00。比较各日CO2通量最大值,其最大值也出现在八月份,为0.2131mgCO2·m-2·s-1。最大值出现之前,CO2通量逐渐增大,之后其值先逐渐减小,接着进入一个变幅不大的稳定期,至凌晨4:00到6:00,CO2通量又开始慢慢减小。2)草地群落CO2通量的季节变化草地群落生长季和非生长季夜间和日间CO2通量总值、CO2日通量也具有不同的变化特征。生长季,夜间CO2通量总值先逐渐增大,到八月份达到最大,后又减低,最大值出现在8月份为16.0358gCO2·m-2·d-1;日间CO2通量总值总体上先呈减小的趋势,到8月份达到最小,后又增大,其最小值也出现在八月份为-48.9550gCO2·m-2·d-1;在植被生长的过程中,CO2日通量基本上全为负值,草地群落表现为“碳汇”,其变化趋势与日间CO2通量总值的基本一致,最小值为-40.8067gCO-22·m·d-1。非生长季,11-12月夜间CO2通量总值先逐渐降低,到12月底达到最低,1-3月保持相对稳定的状态;日间CO2通量总值和CO2日通量的变化趋势基本一致,在11月和12月份保持相对稳定的状态,1月份有所降低,从2月份开始又逐步上升,到3月底达到最低且为负值。3)气象因子与CO2通量的关系影响生长季日间、非生长季日间和夜间CO2通量的主要气象因子各不相同。对于生长季日间,影响CO2通量的主要气象因子为太阳短波辐射、1m处空气湿度、潜热通量和感热通量。太阳短波辐射主要通过潜热通量间接影响CO2通量,1m处空气湿度、潜热通量、感热通量均是通过自身直接作用于CO2通量的;对于非生长季日间为太阳短波辐射和感热通量。太阳辐射主要通过感热通量作用于CO2通量,感热通量通过自身影响CO2通量;对于夜间为1m处空气温度、湿度、潜热通量、感热通量。他们均是通过自身影响CO2通量的。4)土壤因子与CO2通量的关系夜间和生长季日间CO2通量与0-10cm土壤温度、0-20cm土壤体积含水量显著相关(P<0.05),非生长季日间CO2通量只与0-10cm土壤温度显著相关(P<0.01)。对于不同层的土壤养分与CO2通量做回归分析表明:对于土壤有机质,与CO2通量相关性最高的是0-10cm土壤,最低的是20-40cm土壤;对于土壤全氮,与CO2通量相关性较高的是10-20cm土壤和80-100cm土壤,最低的是0-10cm土壤;对于土壤全磷,与CO2通量相关性较高的是80-100cm土壤,最低的是10-20cm土壤。比较三种养分与CO2通量的相关性,土壤全氮含量与CO2通量的相关性最高,其次是土壤有机质含量。5)生物因子与CO2通量的关系CO2通量与地上活生物量呈显著的负相关(P<0.01,r=-0.990),与地表枯立物呈显著的正相关(P<0.01,r=0.991),其他因素和CO2通量没有显著的相关性。将CO2通量与地上活生物量、地上枯立物进行回归分析,得地上活生物量、地上枯立物与CO2通量的线性关系显著(P<0.05),且这两个因子能较好地解释CO2通量的变化状况(R2=0.999)。6)草地群落的碳源汇特征草地群落在非生长季表现为碳源,生长季表现为碳汇。从2010年11月开始CO2月通量逐渐增大,12月达到最大值(7.01gCO2·m-2·month-1),从2011年1月份开始又逐渐减小,到8月份达到最小值(511.54gCO2·m-2·month-1),后又开始增大。一年中,草地群落总体表现为碳汇,单位面积吸收1397.93gCO2·m-2。