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降水格局改变背景下土壤呼吸变化的主要影响因素及其调控过程

Main factors driving changes in soil respiration under altering precipitation regimes and the controlling processes

摘要:

全球气候变化带来降水格局的改变.土壤呼吸是土壤碳库向大气释放CO2的重要途径,其对降水变化的响应对陆地生态系统碳循环和全球气候变化进程有着重要的意义.该研究收集了来自全球各地土壤呼吸对降水变化响应的控制试验结果进行分析,以揭示降水格局变化对土壤呼吸影响的普遍规律和控制机制.结果显示:增加降水促进土壤呼吸2%-135%,减少降水抑制土壤呼吸19%-24%,当降水改变量标准化到所有处理的平均值(当年当地降水量的41%)时,增加降水促进的土壤呼吸量(49%)显著大于减少降雨抑制的土壤呼吸量(21%).土壤湿度是降水变化下驱动土壤呼吸改变的主要因子,其一方面直接影响土壤呼吸,另一方面通过影响土壤微生物碳库、地上/地下净初级生产力来影响土壤呼吸,总解释度高达98%.同时土壤呼吸对降水变化的响应程度随着环境温度和降水量发生变化.土壤呼吸对降水增加的敏感性随环境温度的升高没有显著变化,但对降水减少的敏感性随着环境温度的升高逐渐增强.随着环境降水量的逐渐增加,土壤呼吸对降水增加和减少的敏感性均呈现下降趋势.说明在未来全球降水格局的改变下,土壤呼吸对降水变化的响应有很大的区域差异,受当地气候条件的影响.

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