二氧化碳气体排放的不断增多,导致全球性气候变暖。土壤作为陆地生态系统中最大的碳库,同时也是大气二氧化碳的主要来源之一。土壤二氧化碳传输既是陆地生态系统碳循环的关键过程,也是陆地-大气圈之间的第二大碳通量,其微小的变化就会对大气二氧化碳浓度产生显著影响。因此研究土壤二氧化碳的传输过程,有助于理解全球碳循环以及应对全球气候变化。湿地是陆地生态系统的主要构成部分之一,虽然总面积较小,但碳储量巨大。黄河三角洲地处河流、海洋和陆地的交错地带,土壤盐渍化严重,是中国北方典型的湿地。随着黄河三角洲地区的建设和发展被确立为国家战略,研究黄河三角洲湿地土壤二氧化碳的传输过程对于今后该地区的绿色发展、工程建设以及生态文明建设均具有重要的理论指导意义。本研究采用野外试验和理论分析相结合的方式开展,野外试验共分为3个部分:1)为探究土壤二氧化碳的传输过程,在试验样地内利用土壤二氧化碳检测器(GMT221,Vaisala,Inc,Finland)和土壤温度传感器(The 109 Temperature Probe,Campbell Scientific,Inc)对不同深度(15 cm,30 cm,45 cm)的土壤二氧化碳浓度、土壤温度进行连续测定;2)为探究地表二氧化碳通量的排放速率以及其日变化规律,利用LI-8100A 土壤碳通量自动测量系统(Li-Cor,Inc,Lincoln,NE,USA)对地表二氧化碳通量和地表温度进行了数次连续测定;3)为了理解降水对土壤二氧化碳传输过程的响应机理,我们进行了两次人工模拟降水试验,并分别对试验组(人工降水)和对照组(无人工降水)进行地表二氧化碳通量的实时测定。对以上获得的原始数据进行处理和分析,初步得到以下结论:(1)随着土层深度的增加,土壤二氧化碳浓度显著升高;相同深度下,秋季的土壤二氧化碳浓度显著高于冬季,该变化与土壤温度有很大关系。地表二氧化碳通量和大气温度有相似的日变化规律,呈现出单峰性变化曲线。由回归方程得到该地区非生长季Q10值为3.49～3.74,随着气温的升高,Q10值略有减小。由于地表温度的升高,使得夏季(8月份)的地表二氧化碳通量明显大于春季(3月份)的地表二氧化碳通量。(2)人工模拟降水控制试验,发现该地区并没有出现“Birch效应”。相反,人工降水对土壤二氧化碳向地表的传输和扩散过程具有明显抑制作用。因此说明:降水并非只是绝对地促进地表二氧化碳通量的释放,当土壤水分过大或已经达到饱和状态时,降水会对地表二氧化碳通量产生显著抑制作用。(3)地表二氧化碳通量与土壤二氧化碳浓度梯度、土壤温度均存在极显著线性或指数相关关系,利用建立的经验模型对黄河三角洲湿地非生长季地表二氧化碳通量进行了估算,通过比较发现所有模型拟合结果在季节变化上十分相近:最大值为 0.47～0.58 μmol/m2/s,最小值为-0.15～0.01 μmol/m2/s,平均值为 0.1～0.13μmol/m2/s。由于数据量有限,对于建立的经验模型,在对该地区生长季以及其它生态系统中的应用还需做进一步的讨论和研究。