土壤呼吸各组分的区分研究进展

气候变暖影响着全球碳循环的整个过程,土壤呼吸是全球碳循环的一个重要环节,它主要分为异养呼吸和自养呼吸两种。本文通过对国内外土壤呼吸各组分区分相关文献的查阅、整理、归纳,总结了几种土壤组分区分的方法,主要包括组分法、根排除法、壕沟法、林隙法、凋落物移除法和同位素法等多种方法,也详细介绍了每种方法的原理以及优缺点,为在以后的试验中建立良好的理论基础。     

碳同位素在草地土壤呼吸区分中的应用

草地生态系统在区域气候变化及全球碳循环中扮演着重要的角色,草地土壤呼吸的区分是定量评价草地植被和土壤碳平衡的基础,有助于理解和预测草地生态系统对气候变化的响应。文章中论述了稳定碳同位素13C和放射性碳同位素14C在草地土壤呼吸区分中的应用。用于区分土壤微生物呼吸和根呼吸的方法主要有：13C自然丰度法、FACE实验法、13C脉冲标记法;用于区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法主要有：同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法。碳同位素法几乎不对草地土壤和植物根系产生干扰,可提高对土壤呼吸各组分的测算精度,在区分草地土壤微生物呼吸、纯根呼吸和根际微生物呼吸等组分方面有较大的应用前景。     

土壤呼吸研究进展

随着气候变化对全球生态环境的影响日益增大,全球碳循环已经成为各国科学家研究的热点之一。土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,土壤碳库以土壤呼吸的方式向大气中释放大量的二氧化碳,对土壤呼吸的研究将有助于我们更加深刻、全面地认识全球碳循环以及全球气候变暖。本文根据已有的研究成果,探讨了土壤呼吸研究方法,以及温度、水分等因素对土壤呼吸影响,以期为研究土壤呼吸以及全球碳循环提供帮助。     

橡胶林土壤呼吸研究概述及展望

橡胶林生态系统是热带地区重要的人工生态系统,为热带地区的生态服务和经济发展做出了重要贡献,在世界森林生态系统中占有重要的位置。橡胶林土壤呼吸对调控大气CO2有着重要的作用,是全球变化背景下碳循环过程研究的一个重要环节。系统概述了橡胶林土壤呼吸的研究意义、研究方法、影响因素、时空变化以及对干扰的响应和组分区分,指出橡胶林土壤呼吸研究中存在的不确定性,并对后续研究的热点与方向进行展望。     

碳同位素技术在陆地土壤碳循环中的应用

碳同位素技术,着重论述了陆生系统中碳循环过程的~(13)C、~(14)C测定的基本原理及相关方法。聚焦同位素法在土壤有机碳、作物光合碳、土壤呼吸等方面的研究进展及应用实例,在此基础上,提出了全球碳循环研究的未来重点:全球背景下光合碳的循环特征;土壤有机碳的来源、分布和周转;土壤呼吸的区分及环境响应问题;大气二氧化碳增多背景下,土壤碳转化与土壤微生物群落结构的关系;~(13)C-PLFA技术的交叉取食风险评估。     

植物细根呼吸及其影响因子研究

细根呼吸是森林土壤CO2的主要来源,是全球生态系统碳循环研究的重要组分。细根呼吸对土壤呼吸的贡献在30％～50％左右。细根呼吸的测定方法有很多,但主要分为直接和间接测定,其中的直接测定法有离体根法、PVC管气室法和同位素法等,间接测定则主要是排除根法等。大量研究表明,细根呼吸受土壤温度、根组织N浓度、环境CO2浓度、土壤湿度、养分有效性等因素的影响。综述了国外近年来在该领域里的研究进展,目的是引起国内研究者关注,促进我国根系生态学的研究和发展。     

泥炭地土壤呼吸温度敏感性的影响因素研究

土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,研究泥炭地土壤呼吸温度敏感性的变化特征和影响因素,对准确理解土壤碳循环具有重要意义。土壤呼吸温度敏感性主要受到土壤温度、土壤含水量、土壤深度、土壤底物、人类活动等因素的影响。该文通过对现有的土壤呼吸温度敏感性的研究进行综述,以期为今后泥炭地土壤呼吸及其对气候变化响应的相关研究提供参考。     

采伐对森林土壤呼吸影响的研究进展

土壤呼吸是大气二氧化碳(CO₂)重要的来源，采伐作为森林经营的常规活动之一，是影响森林土壤呼吸的重要人为干扰措施。开展有关采伐对森林土壤呼吸影响的研究对更好地理解森林碳循环和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。本研究将采伐分为2类:皆伐和部分采伐(择伐、渐伐、间伐和更新采伐等)。分别综述了皆伐和部分采伐对土壤呼吸影响的代表性研究成果，讨论了皆伐和部分采伐对土壤呼吸的主要影响机制，总结了当前采伐对森林土壤呼吸及其组分与土壤温度敏感性(Q₁₀)的影响并对未来研究提出展望。目前采伐对土壤呼吸的研究主要集中于:①采伐强度对土壤呼吸影响的方向和幅度；②皆伐或部分采伐后土壤呼吸随时间变化的动态特征及受土壤温度等环境因子的影响；③皆伐或部分采伐对土壤呼吸组分的影响；④皆伐或部分采伐对Q₁₀的影响；⑤皆伐或部分采伐对土壤呼吸的影响机制。主要结论为:①因采伐强度、采伐措施、采伐剩余物的处理、气候类型、森林类型和植被恢复时间的不同，采伐的影响效果呈现不同的变化规律；②采伐往往导致土壤自养呼吸减少，异养呼吸增加，土壤总呼吸表现为两者相抵的程度，这种影响会随植被恢复程度的提高而减小；③采伐后短期内Q₁₀有不同的变化规律，长期往往会下降。未来关于采伐对森林土壤呼吸影响的研究应集中于土壤呼吸组分及其温度敏感性对采伐的响应，同时应结合不同强度采伐、不同植被恢复阶段、其他营林措施和大气CO₂浓度上升等全球变化因子，探讨采伐对区域土壤呼吸及组分的影响，更好地理解采伐对森林生态系统碳循环的影响机制。表2参89     

土壤呼吸研究进展及其测定方法概述

土壤呼吸作为全球碳循环的一个重要组成部分,直接关系到温室气体的排放,影响着世界环境的安全,越来越受到各国研究者的重视。根据国内外文献资料,综述了土壤呼吸的研究现状、研究方法、存在的问题以及前景展望,并在此基础上对土壤呼吸的不同测定方法进行比较,结果表明,动态气室法能较好反映土壤呼吸的真实速率。     

土壤呼吸组分区分及其测定方法

简要叙述了土壤呼吸在国内外的研究现状,综述了土壤呼吸测定方法,并对土壤呼吸组分区分方法做了详细介绍和评述,最后提出土壤呼吸研究中存在的问题和建议.     

农田生态系统土壤呼吸研究进展

综述了国内外对农田生态系统土壤呼吸的相关研究,以期为土壤呼吸以及全球碳循环研究提供参考。     

城市土壤碳储量估算方法综述

城市作为主要的人类活动集中地,在碳循环中占据着重要地位。伴随着全球气候变化的加剧,城市土壤碳库研究被赋予了新的内涵,受到了广泛关注。该文综述了土壤类型法、模型法、生命地带法及GIS估算法等几种主要的城市土壤碳储量估算方法,并分析了其优缺点。     

中国森林生态系统碳平衡研究进展

碳平衡研究是全球变化研究的热点问题之一,森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要的作用.本文从森林生态系统碳平衡研究的重要性出发,对植被、枯落物、土壤碳库及土壤呼吸的研究现状和主要研究方法进行了总结,指出了其存在的问题,并对其发展方向进行了展望.     

陆地生态系统土壤有机碳储量研究进展

目前,土壤有机碳储量日益成为全球变化和陆地生态系统碳循环研究的前沿和热点问题,其中土壤有机碳又是全球碳循环中最为复杂、受全球气候变化影响最大的部分.本研究结合土壤有机碳储量研究的国内外报道,介绍了陆地生态系统中土壤有机碳库特点及研究意义,总结了当前土壤碳储量研究的5种主要方法(土壤类型法、植被类型与生命地带法、GIS估算法、模型估算法、相关关系统计法)及其各自特点、存在的问题.同时,通过土壤理化特性、气候条件、CO2浓度、土地利用、土地管理等5个方面简要评述了各种因素对土壤碳的积累与循环的影响,并对土壤有机碳储量今后的研究方向进行了展望.     

围湖造田不同土地利用方式下土壤呼吸季节动态及其对温度的敏感性

[目的]为了研究围湖造田对碳循环以及对区域乃至全球气候变化的影响。[方法]以太湖流域肖甸湖区为试验地,利用LI-6400-09土壤碳通量观测仪,分析了该处围湖造田区香樟（Cinnamomum camphora）林、水杉（Metasequoia glyptostroboides）林、毛竹（Phyllostachys heterocycla）林和农田4种不同典型土地利用方式土壤呼吸的季节动态与温度敏感性。[结果]不同土地利用方式土壤呼吸具有一致的显著季节变化,其季节变化主要受土壤温度的控制。香樟林、水杉林、毛竹林、农田的月平均土壤呼吸速率分别为0.384～3.070、0.603～3.960、0.611～5.850和0.333～4.820μmol/（m2·s）,年变异幅度分别为7.99、6.57、9.57和14.47。香樟林、水杉林、毛竹林、农田的Q10值分别为2.54、2.21、2.82、2.17;林地土壤呼吸对温度的敏感性大于农田。[结论]与相同气候区旱地森林相比,围湖地区土壤呼吸速率较高,Q10值较大,表明在未来全球气候变暖的背景下,围湖地区可能比旱地土壤向大气释放更多的CO2。在研究全球碳循环的过程中,围湖造田对碳循环的影响应给予充分的考虑。     

干旱半干旱区不同环境因素对灌木群落土壤呼吸影响研究进展

土壤呼吸作为陆地生态系统中进行碳循环的非常重要的内容,同时也是调节全球气候极为关键的过程。而干旱半干旱区作为陆地生态系统中的一个重要组成部分,对其进行土壤呼吸影响因素的研究,对于了解干旱半干旱区的碳循环过程有着非常重要的意义。探究影响土壤呼吸的各类因素,对准确评估全球陆地生态系统内的碳元素收支平衡有着非常重要的科研价值。同时,对全球气候的改变也有着一定的指导作用。     

集水区尺度下东北东部森林土壤呼吸的模拟

IBIS模型是陆地碳循环模拟的有利工具,土壤呼吸是陆地碳循环的关键生态学过程,利用IBIS模型模拟估算土壤呼吸对陆地碳循环和全球变化研究具有重要意义。在地形数据、植被参数、土壤质地参数和气象数据支持下,利用改造后的IBIS模型模拟2004年张家沟集水区5种森林类型的土壤呼吸,以实测数据对模拟结果进行验证,并分析土壤呼吸时空格局及其与土壤温湿度的关系。结果表明:(1)改造后的IBIS模型模拟的土壤呼吸值与实测值相关性显著,可较好地用于集水区尺度的森林土壤呼吸模拟估算。(2)土壤呼吸年均值为571 gC m^-2 a^-1,年土壤呼吸空间格局与生长季土壤呼吸空间格局相似,均表现为高值区主要分布在北部、西南和东南区域,低值区主要分布在沟谷附近,该格局与集水区的地形、植被及其组合等因素有关。(3)生长季内,5种森林类型土壤呼吸的季节性变化均呈单峰曲线形式,土壤呼吸峰值均出现在7月,其中落叶松林峰值最低,为85.5 gC/m²,杂木林峰值最高,为146.3 gC/m²。(4)5种森林类型的土壤呼吸值与5 cm深土壤温度存在极显著的指数关系,与土壤湿度的相关性较低,土壤温度的变化可以解释土壤呼吸约70%的季节变化。     

森林生态系统碳循环研究进展

综述了森林生态系统碳循环研究方面的进展,主要包括森林生态系统的碳储量的数量和组成及其测定方法、森林生态系统二氧化碳释放的主要途径——土壤呼吸过程及其观测方法,最后论述了森林生态系统碳循环模型的研究进展。     

森林土壤呼吸及其主要调控因素研究进展

随着大气CO_2浓度的升高,全球变暖的趋势日益加剧,成为全球高度关注的生态环境问题。土壤是森林生态系统最大的CO_2排放源,了解土壤呼吸的变化特征及影响机制,对于缓解全球变暖具有重要意义。森林土壤呼吸作为一个复杂的生态学过程,受人类活动、森林类型、温度、水分、土壤生物和土壤理化性质等因素的调控,特别是土壤呼吸对温度的敏感性存在时间和空间上的较大变异。综述了国内外森林土壤呼吸研究现状及发展趋势,揭示森林土壤呼吸时空变化特征、温度的敏感性及其主要影响因子(土壤温度、土壤湿度、森林植被覆盖、土壤微生物、pH值、土壤氮素、土壤磷素、施肥、森林砍伐及刀耕火种等),阐明了森林土壤呼吸的生态过程、时空变化规律及其影响机制,有助于完整、准确地理解森林在地区和全球碳循环中的地位与作用,能够为预测未来全球变化趋势提供理论支撑。     

不同经营措施对毛竹林土壤呼吸温度敏感性的影响

【目的】森林经营与管理降低土壤呼吸是实现CO2减排的重要手段。全球气候变暖背景下,确定不同经营措施对毛竹林土壤呼吸温度敏感性的影响有助于揭示毛竹林地下生态过程对气候变化的响应和适应,并有助于了解毛竹林土壤呼吸对气候变化的正负反馈。【方法】以无经营毛竹纯林为对照(Ⅰ),以垦复(Ⅱ)、施用除草剂(Ⅲ)、劈草(Ⅳ)毛竹纯林为研究对象,采用壕沟法和凋落物移除法区分了各组分呼吸,利用LI-8100测定了土壤呼吸速率及5cm土壤温度,并分析了土壤呼吸温度敏感性(Q10)。【结果】①土壤呼吸及组分呼吸与5cm处土壤温度呈指数相关;②土壤总呼吸Q10冬季>夏季>春季>秋季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了土壤总呼吸温度敏感性;③根呼吸Q10夏季>冬季>春季>秋季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了根呼吸温度敏感性;④凋落物呼吸Q10夏季>冬季>秋季>春季。垦复、施用除草剂、劈草均降低了凋落物呼吸温度敏感性;⑤矿质呼吸Q10春季>冬季>夏季>秋季。垦复增加了矿质呼吸温度敏感性,施用除草剂、劈草降低了矿质呼吸温度敏感性。【结论】相对降低土壤表面CO2通量和土壤呼吸适应未来全球气候变化而言,施用除草剂是本研究区毛竹林经营较为合理的方式。