荒漠草原4种典型植物枯落物分解过程中土壤呼吸对短期氮、水变化的响应

Response of soil respiration to short-term changes of nitrogen and water during decomposition of four typical plant litter in desert steppe

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摘要土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对研究干旱半干旱区荒漠草原碳平衡具有重要意义.选取荒漠草原4 种典型植物枯落物进行裂区实验,设置氮、水添加实验处理,探讨不同的枯落物地表,短期氮、水处理对荒漠草原土壤呼吸的影响.结果表明,土壤呼吸日动态呈单峰曲线,最大值出现在10:00-12:00.相同处理间不同枯落物地表和相同枯落物地表不同处理间土壤呼吸在白天和夜间均有差异(P＜0.05).枯落物对土壤呼吸贡献表明,短期不做任何处理的枯落物对土壤呼吸的贡献最大,贡献率高达 68％—89％.多因素方差分析显示,氮及氮和水交互作用对土壤呼吸的影响显著.呼吸在降水处理间存在显著差异(P＜0.05),表现为减雨(P3)＞增雨(P2)＞正常(P1);呼吸在氮素处理间存在极显著差异(P＜0.001),表现为添氮(N1)＞不添氮(N0).土壤呼吸与土壤温度、土壤湿度拟合发现,短期的氮、水处理下土壤温度与土壤呼吸显著相关(P＜0.05),可解释呼吸变化的50.3％—69.9％;土壤湿度对呼吸影响不显著(P＞0.05),温度、湿度的交互作用对土壤呼吸的影响显著(P＜0.05),可解释呼吸变化的49.6％—72.8％.综上,短期的氮、水处理下,处理间土壤呼吸存在差异,表现为减雨＞增雨＞正常,添氮＞不添氮,另外土壤温度是影响土壤呼吸的主导因子,研究可为荒漠草原土壤呼吸变化规律及呼吸对氮素和水分响应提供依据.