土壤呼吸强度的影响因素及其研究进展

探讨了土壤呼吸的研究情况和各因素对土壤呼吸的影响,提出了土壤呼吸研究尚需解决的问题和研究方向,并进行了展望.     

东北地区几种不同林分土壤呼吸组分的差异性

利用壕沟隔断法对老山实验基地的4种主要林分(落叶松、红松、樟子松和白桦)的土壤呼吸进行了研究,探讨了组成土壤呼吸各组分间的差异。结果表明：微生物呼吸占整个土壤呼吸的比例最高。平均在60％以上;根系呼吸在土壤呼吸中所占的比例次之,平均为20％～30％;枯枝落叶的呼吸速率占的比例较小。约为10％。不同处理下的土壤呼吸在季节变化上基本一致,与温度呈指数相关,但与土壤湿度的相关性较差。有、无根系土壤呼吸的Q10平均值分别为3．35和2．81。     

土壤呼吸影响因素研究进展

研究土壤呼吸作用对预测大气二氧化碳浓度变化、控制气候变暖具有重要意义。影响土壤呼吸的因素有很多,对于不同时间、空间及不同生态系统,影响因素各不相同。综述了土壤呼吸主要影响因素的研究进展,主要从温度、土壤湿度、土壤质地、土壤pH、土壤氧气及人类活动等因素阐述对土壤呼吸的影响,为以后土壤呼吸的研究提供参考。     

干旱区农田土壤呼吸与土壤温湿度的关系

[目的]研究土壤温湿度对土壤呼吸的影响。[方法]利用LI-cor8100土壤呼吸观测系统,连续观测2012年6月18~30日张掖绿洲农田的土壤呼吸速率和土壤温湿度;分析了土壤呼吸速率的日变化规律及土壤呼吸与土壤温湿度之间的关系;评价了现有的土壤呼吸模型。[结果]张掖绿洲农田的土壤呼吸具有明显的日变化规律,该区域土壤呼吸速率与4 cm深度土壤温湿度的相关性最好;土壤呼吸速率与土壤温度之间的相关性要远远好于土壤呼吸速率与土壤水分之间的相关性。[结论]在土壤呼吸模型中,同时考虑土壤温度和土壤水分的土壤呼吸模型的模拟结果要好于只考虑土壤温度或土壤水分的土壤呼吸模型。     

武夷山不同海拔高度森林土壤呼吸初步研究

采用Li-cor6400、Li-8100和碱呼吸法初步测定和分析了中亚热带武夷山不同海拔高度、森林植被下的土壤呼吸.结果表明：（1）随着海拔高度的递增,土壤呼吸的速率下降.（2）土壤温度与土壤呼吸呈明显的正相关.（3）土壤湿度对土壤呼吸有一定的影响.由于影响土壤呼吸的因子较多,且土壤呼吸在空间和时间的变异较大,所得结果需在以后的研究中进一步验证.     

长期定位耕作方式下冬小麦田根系呼吸对土壤呼吸的贡献

为探讨长期定位耕作方式对冬小麦田土壤呼吸以及根系呼吸的影响,研究根系呼吸对土壤呼吸的贡献,基于设在山东农业大学农学实验站的长期保护性耕作定位试验（始于2002年）,包括常规秸秆还田（PC）、免耕秸秆还田（PZ）、深松秸秆还田（PS）和旋耕秸秆还田（PR）4种处理,采用静态箱法测定和分析麦田土壤呼吸及水热因子,并利用根去除法研究根系呼吸对土壤呼吸的贡献。结果表明,不同耕作方式下根系呼吸与土壤呼吸的变化趋势相同,即在冬小麦整个生育期内,土壤呼吸与根系呼吸速率均呈“低-高-低”的趋势。各处理之间的土壤呼吸速率差异显著,与PC相比,PZ、PS、PR的土壤呼吸速率分别降低37.2%、17.0%、15.4%,PC、PZ、PR的根系呼吸速率较PS相比分别下降了9.4%、24.3%、22.4%。在冬小麦生育期内,根系呼吸占土壤呼吸的比例呈双峰型,比例波动为21.7%~82.0%,均值为49.1%,总体表现为PZ > PS > PR > PC。土壤呼吸与10 cm土层地温呈极显著正相关（P<0.01）,而与土壤湿度未达到显著相关。研究表明,与PC相比,长期定位耕作方式中PZ和PS可以降低麦田的土壤呼吸速率,减少麦田土壤的碳排放,并且可以提高根系呼吸对土壤呼吸的贡献,其中PS的根系呼吸速率最高,更有利于作物的生长。     

3种温带森林土壤呼吸季节动态及其驱动机制

本研究通过壕沟法定量区分自养呼吸和异养呼吸,结合各种监测因子初步探讨北京东灵山地区3种温带森林土壤呼吸季节变化及其驱动机制.结果表明:3种森林生态系统的土壤呼吸、异氧呼吸和自养呼吸呼吸速率均呈现明显的季节变化;异养呼吸在土壤呼吸中占较大比重,辽东栎林、华北落叶松林、油松林土壤异养呼吸分别占总呼吸的80％、71％、77％,在3种林型之间的差异达到极显著水平(P＜0.001).土壤温度是影响土壤呼吸各组分的主要环境因子,影响土壤呼吸的生物因子在不同林型间存在差异,细根净输入量很大程度上决定了自养呼吸的总量,凋落物净输入量对于异养呼吸有重要影响.     

太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应

在全球气候变化背景下,关于森林生态系统土壤呼吸变化的研究越来越受到关注,然而目前由于测定技术限制,对于强降雨影响森林土壤呼吸的国内相关研究还不够深入.选取山西省太岳山油松人工林土壤作为研究对象,应用LI-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统,对降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子在原位置进行全天候连续监测,分析了3次强降雨前后的土壤呼吸速率变化.结果表明,(1)5月的旱季降雨改善了土壤水分状况,促进了土壤呼吸,降雨结束后土壤呼吸速率的平均水平是降雨发生前的2倍;7月的雨季开端期降雨对土壤呼吸先促进后抑制,土壤容积含水量和土壤呼吸速率的二次关系曲线存在拐点,但总体上降雨是促进了土壤呼吸;8月的雨季降雨整体上抑制土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤容积含水量的变化曲线走势呈明显的镜像,雨中及雨后土壤呼吸速率分别下降了约45％和28％.(2)每一次降雨结束后,土壤温度都有一定程度的下降.雨后,较低的土壤温度在土壤呼吸得到降雨促进时,可加速土壤呼吸速率的恢复;在土壤呼吸受到降雨抑制时,能阻碍土壤呼吸速率的恢复.(3)降雨的不同时期,影响半湿润地区油松人工林土壤呼吸的关键因子也是不同的.降雨前如果土壤容积含水量处于明显变化的状态,水分是影响土壤呼吸的关键因子;如果土壤容积含水量比较稳定,则土壤温度是关键因子.降雨过程中由土壤温湿共同影响土壤呼吸,降雨结束后水分是影响土壤呼吸的关键因子.     

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。     

高产玉米田土壤呼吸强度及其与碳、氮营养的关系

以松辽平原玉米带高产培育土壤与平产土壤(常规耕作土壤)为研究对象,研究了土壤呼吸强度的变化特征及其与土壤碳、氮营养的关系。结果表明:高产培育土壤基础呼吸强度增加;底物诱导呼吸强度则在高产、平产土壤上变化规律不明显,当葡萄糖浓度低于50 mg/kg时,随着葡萄糖浓度的增加,高产及平产土壤呼吸强度均迅速提高;呼吸商在不同地区高产、平产土壤的变化差异不同,呼吸商与土壤有机碳、全氮、碱解氮及碳氮比呈极显著负相关(P0.01)。反映了土壤呼吸强度与土壤碳氮营养的相互调节作用。因此在农业生产中适量施用有机物质既可以补充一定的营养物质,又可以提高土壤呼吸强度,提高微生物活性及其功能,改善土壤碳氮营养结构。     

土壤呼吸的酶促作用研究

在介绍土壤酶的来源与环境因子对土壤酶影响的基础上,探讨了土壤呼吸的酶促作用,旨在为相关研究提供参考。     

旱地土壤硝化-反硝化过程和呼吸作用测定方法研究进展

硝化作用和反硝化作用是土壤中氮素转化的两个重要途径,它们的研究为当前农学与环境研究的热点之一。同样土壤呼吸是当前全球碳循环研究的热点之一。本文综述了国内外学者近年来对土壤硝化-反硝化作用及呼吸作用的研究方法,并对土壤碳氮转化的研究提出了一些建议。     

陆地生态系统土壤呼吸研究进展

陆地土壤呼吸是碳从土壤进入大气的主要途径,与全球变化密切相关。土壤呼吸具有明显的季节和日变化动态,其季节动态与温度变化特征密切相关,还与各个地区降水量的变化趋势有关,一年中一般在7～8月份达到最高值,以后逐渐下降,从11月～翌年4月份最低且相对稳定。土壤呼吸的日变化与温度尤其是表层5～20cm地温的日变化相一致,表现为上午明显高于下午,而在早晨和傍晚时较低。不同生态系统的土壤呼吸作用存在很大的差别。一般地,森林土壤>农田土壤>草地。影响土壤呼吸的因素很多,除了土壤的通透性等物理特性和土壤微生物特征外,气温、土温、湿度、大气CO2浓度、土壤无机养分和有机质的含量与组成等都会影响土壤呼吸。大多数情况下,土壤呼吸速率是土壤一定深度地温或土壤含水量的函数。土壤呼吸随CO2浓度的升高而加强。施有机肥、N沉降和灌溉通常会使土壤呼吸增强;而施加矿质肥对土壤呼吸的影响不明显。     

不同牧草对农牧交错带土壤呼吸作用的效应研究

通过对林西县内不同牧草地的土壤进行土壤原位呼吸及土壤微生物指标的测定和分析,研究了不同牧草对农牧交错带土壤呼吸作用的效应。结果表明,含水量较高的牧草地,土壤原位呼吸速率与温度间呈正相关关系;在土壤水分含量较低的牧草地,土壤温度持续上涨,土壤微生物的呼吸作用受到抑制,土壤原位呼吸速率降低,所以土壤原位呼吸速率随地温的升高而变小。在不同牧草地,冰草和无芒雀麦草地土壤表现出较高的微生物生物量和较低的呼吸商。与其他牧草地相比,冰草和无芒雀麦草地表现出更好的土壤微生物指标。混播草种以后的盐荒地土壤有良好的微生物指标;退耕以后的苜蓿草地与荞麦农田相比,土壤微生物指标有所好转。     

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。     

多菌灵对土壤微生物呼吸作用的影响

将不同剂量的多菌灵加入土壤中,用直接吸收法(密闭法)测定了多菌灵对土壤微生物呼吸作用的影响。结果表明:不同剂量的多菌灵加入土壤后,在培养的前4d内,各多菌灵处理二氧化碳的呼出量显著低于对照;4d之后,各处理间二氧化碳的呼出量明显增加且不存在差异;各处理二氧化碳呼出量变化动态呈逻辑斯谛曲线。     

双草醚对土壤呼吸作用及土壤酶活性的影响

通过模拟试验研究了除草剂双草醚对土壤呼吸强度和土壤酶活性的影响。结果表明,双草醚施用初期刺激土壤呼吸作用但随后产生抑制作用,施用20d后,浓度愈大对土壤呼吸作用的抑制愈明显;双草醚轻微抑制土壤中过氧化氢酶活性,21d后基本恢复正常;双草醚对脲酶活性有刺激作用,且低浓度处理酶活性明显高于高浓度处理。统计分析结果表明双草醚属于低毒农药。     

仲丁灵对土壤微生物种群和土壤呼吸强度的影响

通过室内培养试验,研究了仲丁灵对土壤中三大类微生物种群动态变化和土壤呼吸强度的影响.结果表明:仲丁灵对放线菌的影响最大,细菌次之,真菌最小,但均在试验期内恢复至对照水平.仲丁灵在低浓度和中等浓度对土壤呼吸有一定的抑制作用,但受抑制的土壤逐渐恢复,高浓度仲丁灵对土壤的抑制作用在试验期内不能恢复到对照水平,但根据危害系数法的分级方法计算,仲丁灵属于无实际毒害的农药.