换一批降水量变化下荒漠草原土壤呼吸及其影响因素
Soil respiration and its influencing factors in a desert steppe in northwestern China under changing precipitation regimes
摘要土壤呼吸是陆地生态系统碳循环最关键的组分之一.研究降水量变化下荒漠草原土壤呼吸的时间动态及其与环境因子间的联系,可为深入理解降水格局改变下脆弱生态系统碳循环关键过程的调控机制提供数据支撑.该研究基于2014年在宁夏荒漠草原设立的降水量变化(减少50％、减少30％、自然、增加30％、增加50％)的野外控制实验,探究了2019年6-10月土壤呼吸速率的时间动态,分析了土壤呼吸速率与土壤性质和植物特征的关系.整个生长季土壤呼吸速率呈先增加后减弱的时间动态,最大值(2.79-5.35 μmol·m-2·s-1)出现在7月下旬或8月上旬.与自然降水量相比,减少30％降水量对土壤呼吸速率无显著影响,反映了土壤呼吸对适度干旱的适应性.整体来看,减少50％降水量降低了土壤呼吸速率,增加降水量(尤其是增加30％)提高了土壤呼吸速率,且其促进作用在前期(6-7月)尤为明显.土壤呼吸速率与土壤温度呈显著的指数关系,与土壤含水量呈显著的线性关系.土壤理化性质对土壤呼吸速率有高的独立解释力,且其影响与土壤生物学性质和植物多样性高度相关.降水量可直接影响土壤呼吸速率,也可通过影响土壤生物学性质和植物生物量间接影响土壤呼吸速率.该研究结果表明,适度增加降水量缓解了荒漠草原土壤水分受限性、刺激了土壤酶活性、促进了微生物活性和植物生长,从而加速了土壤呼吸;极端增加降水量则可能导致土壤透气性降低、微生物代谢活动受阻,进而抑制土壤呼吸.
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关键词
降水格局改变荒漠草原植物群落特征土壤碳源土壤性质changing precipitation patterndesert steppeplant community characteristicsoil carbon sourcesoil property
栏目名称
DOI
10.17521/cjpe.2022.0176
发布时间
2023-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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