论文部分内容阅读
干旱区是对气候变化较敏感的特殊而重要的地理单元,研究干旱区的土壤呼吸及其影响因素对于深入理解全球碳循环具有极其重要的意义。本论文采用LI-8100自动土壤碳通量测量系统,于2006年5～10月对分布于准噶尔盆地西北缘的梭梭、假木贼、盐穗木、人工柽柳-芦苇等植物群落的土壤呼吸速率及主要环境因子进行了逐月监测,并分析了各植物群落土壤呼吸速率的差异及对温度、土壤含水量的响应,最终揭示水分亏缺、土壤较贫瘠的干旱荒漠区土壤呼吸的时空变化规律,为全球碳循环研究提供中国荒漠生态系统方面的基础实验数据。结果表明:①梭梭群落土壤呼吸速率日变化在7月份出现双峰曲线,峰值在10:00和16:00,其余月份均为单峰曲线;假木贼群落土壤呼吸速率日变化在7、8、10月表现出不规则变化,峰值和谷值出现时间不完全一致,其余月份为单峰特征;人工柽柳-芦苇群落土壤呼吸速率日变化较复杂,有时呈单峰曲线,有时呈双峰曲线,峰值和谷值出现的时间点不同;盐穗木群落土壤呼吸速率日变化呈现规律的单峰型特征。各群落单峰曲线最高值出现时间均在12:00-14:00之间,最低值在凌晨8:00或晚上20:00。各群落土壤呼吸速率与近地面气温及地表温度的日变化动态一致,土壤呼吸速率随温度升高而上升,温度最高值出现时间滞后于呼吸速率最高值出现时间。②各植物群落土壤呼吸速率的季节动态均呈单峰曲线,梭梭、假木贼、盐穗木三个荒漠植物群落土壤呼吸速率最高值均出现在6月,人工柽柳-芦苇群落最高值在7月,各群落最低值皆在10月。在植物生长季,土壤呼吸速率具有明显季节变化规律,土壤呼吸速率平均秋季较低,夏季较高,与温度的季节变化动态基本一致。四种植物群落按平均土壤CO2释放量大小排序为:人工柽柳-芦苇群落>梭梭群落>假木贼群落>盐穗木群落。各群落间不同月份土壤呼吸速率差异性显著,各群落内不同月份土壤呼吸速率差异性不显著。③人工柽柳-芦苇群落土壤呼吸速率与各层温度均具有明显相关关系。梭梭群落与温度未达到显著相关水平。地表温度、5cm、10cm温度对假木贼和盐穗木群落土壤呼吸速率影响显著,并且土壤呼吸速率与近地面气温和地表温度拟和关系均符合三项式函数关系(P<0.01),其中地表温度同土壤呼吸相关性更好。④土壤含水量是影响土壤呼吸的另一重要因子,但是在本研究区发现各群落土壤呼吸与土壤水分的关系较弱,梭梭和盐穗木群落与20～30cm、30～40cm土壤含水量存在显著相关性,人工柽柳-芦苇和假木贼群落与土壤含水量未表现出显著相关关系。