土壤呼吸影响因素及测定方法的研究进展

在全球气候正在经历变暖的情况下,土壤呼吸作为碳输出的主要途径而受到广泛的关注,研究土壤呼吸不仅仅可以帮助人类面对全球气候变暖的问题,还会影响到人类未来的发展.本文通过对土壤呼吸影响因素的相关文献的查阅、整理、归纳,总结了影响土壤呼吸的因素,其中主要包括3个方面:第一是生物因素,主要包括植被、根系、凋落物与土壤微生物等方...     

氮沉降对土壤呼吸影响研究进展

土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分, 土壤呼吸动态变化直接制约全球碳收支状况。近几十年来, 全球氮沉降的增加对土壤呼吸产生了深刻影响。文中从土壤呼吸的组成及影响因素入手, 综述了土壤呼吸对氮沉降响应的3种结果, 即促进、抑制和无影响; 从光合作用、凋落物分解、微生物及细根方面阐述了氮沉降影响土壤呼吸的机理, 指出未来该领域的研究方向。     

若尔盖高寒湿地土壤呼吸及影响因素研究

指出了土壤呼吸是土壤有机质通过微生物分解并释放CO2的过程,主要受土壤温度、土壤微生物、土壤含水量、根系分泌物、地形、凋落物以及人类活动的影响。储存在全球陆地生态系统中的碳总量约为2477Gt,湿地生态系统的碳蓄积量约占10%左右,而在全球变化的背景下,位于青藏高原东缘的若尔盖高寒湿地在全球碳循环和气候变化中起着重要作用。综述了现有的若尔盖高寒湿地土壤呼吸的资料,以期为今后湿地土壤呼吸及其对气候变化响应的相关研究提供参考。     

土壤水分对土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着十分重要的作用.全球气候变暖会改变大气环流和全球水文循环,进而导致全球的降水格局发生变化,其最直接的影响就是改变土壤的水分状况,关于土壤水分状况对土壤呼吸的影响机理的研究对于预测未来土壤碳储量变化具有重要意义.本文总结了国内外关于土壤水分对土壤呼吸的影响方面的研究,系统分析了土壤水分是怎样影响土壤呼吸的各组成部分的,并简单介绍了土壤水分对Q10值的影响,最后针对当前相关研究存在的问题,对今后的研究方向加以展望.     

人为扰动对森林生态系统土壤呼吸的影响

对人工林与天然次生林的土壤呼吸差异及翻土后对人工林土壤呼吸的影响进行研究,结果表明,天然次生林的土壤呼吸显著小于人工林,而有机质含量却相反;人工林翻土后对土壤呼吸的影响十分显著。因此,保护天然次生林、控制森林砍伐、合理使用土地,这对保持土壤肥力、控制土壤CO2排放、维持全球碳平衡及稳定全球气候变化至关重要。     

中亚热带阔叶林土壤呼吸动态及其影响因素研究

土壤呼吸是全球碳循环的重要环节,土壤呼吸动态过程及其影响因子对理解陆地碳循环具有重要意义。以福建省天宝岩自然保护区阔叶林为例,在定位测定中亚热带一年土壤呼吸动态的基础上,分析了中亚热带土壤温度、土壤湿度以及土壤理化性质对中亚热带土壤呼吸的影响,结果表明:土壤呼吸季节动态呈单峰变化曲线,最大值出现在6~8月,最小值出现在1~3月;土壤温度对土壤呼吸及其季节变化存在显著影响,土壤呼吸速率与土壤温度间的关系可以用指数函数表征;土壤呼吸与土壤NH+4含量之间呈显著负相关。     

人为扰动对森林生态系统土壤呼吸的影响

对人工林与天然次生林的土壤呼吸差异及翻土后对人工林土壤呼吸的影响进行研究。结果表明,天然次生林的土壤呼吸显著小于人工林,而有机质含量却相反;人工林翻土后对土壤呼吸的影响十分显著,因此,保护天然次生林,控制森林砍伐,合理使用土地,这对保持土壤肥力,控制土壤ＣＯ２排放,维持全球碳平衡及稳定全球气候变化至关重要。     

祁连山青海云杉林温度变化对土壤呼吸的影响

据方精云等(2001)研究,我国土壤CO2的释放通量为4.2 PgC·a-1,约占全球土壤CO2释放通量的5.6%～8.4%.然而,在我国已经开展的一系列与全球变化相关的研究中,对土壤呼吸的研究还比较少.目前已报道的研究工作都集中在东部地区特定的森林生态系统或农田内,而西部地区土壤呼吸以及土壤呼吸沿海拔梯度(自然条件下海拔梯度和人类干扰下土地利用方式)变化的研究报道并不多见.土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,由于土壤呼吸对温度变化相当敏感,CO2又是主要的温室气体,在全球变暖的情况下,通过土壤呼吸从土壤释放到大气中的CO2量会随着地球表面温度的升高而增加,这是全球变化的一个正反馈效应.     

管理措施影响农田生态系统土壤呼吸研究进展

农田土壤呼吸是碳平衡研究中的重要内容,相对于其他生态系统,农田土壤呼吸受人为因素的影响更为频繁,这使得农田土壤呼吸的研究具有复杂性和必要性。鉴于此,本文简要综述了我国农田生态系统土壤呼吸研究进展及其管理措施对农田土壤呼吸的影响,并对该领域未来的研究方向做了展望。     

浅谈森林采伐对土壤呼吸的影响

阐述了森林生态系统土壤呼吸的概念及研究意义,探讨了影响森林土壤呼吸的因子,并着重论述了森林采伐对土壤呼吸的影响,同时指出确定土壤呼吸对森林生态系统不同经营方式的反馈作用,对选取适当的森林经营措施具有重要的指导意义。     

Effect of Forest Management Measures on Soil Respiration and Its Mechanism

Global warming is one of the hottest environment problems.One of the reasons is the sharp increase of CO2 in atmosphere.Soil respiration in forest ecosystems accounts to 60%-90%of total ecosystem respiration and is therefore one of the key components of the global C cycle.This paper summarized different responses of soil respiration to forest management measures,and described the relevant researches at home and abroad on the effect of management measures like harvesting,forest fertilization,soil improving(Liming),litter removal, and prescribed burning on soil respiration.     

森林作业对林地土壤呼吸的影响

介绍了森林生态系统土壤呼吸的研究意义,森林生态系统土壤呼吸的影响因素,人为扰动对森林土壤呼吸影响的研究进展。提出了森林作业对土壤呼吸的作用机理和人为扰动对森林土壤呼吸各组分的微观影响,同时也提出土壤呼吸对森林生态系统的反馈作用是人为扰动对森林生态系统土壤影响研究中尚未解决的问题。     

基于全球数据库的森林土壤呼吸模型研究

森林土壤呼吸在陆地生态系统的碳平衡中发挥了重要作用,准确估算森林土壤呼吸量对于了 解陆地碳平衡的变化至关重要。这项研究以全球气候数据、全球森林土壤呼吸数据库为基础数据,通过 开发人工神经网络（ANN）模型建立由年平均气温（MAT）、年平均降水（MAP）、森林类型驱动的土壤 呼吸模型,预测全球森林土壤呼吸变化。模型估算的结果表明,从 1960 年到 2017 年,全球森林平均年 土壤呼吸量为 40.10±0.48 Pg C yr-1,全球森林土壤对全球土壤呼吸的贡献在 40.9% - 49.8% 之间。人工神 经网络模型预测的准确度达到 0.63,进一步改善了全球森林土壤呼吸模型预测的精度。     

两广地区主要森林类型的年土壤呼吸及空间分布研究

研究根据广东和广西(两广)地区森林类型分布图、主要森林类型的年土壤呼吸数据库以及中国日值格点气温、降水数据,建立线性模型预测两广地区主要森林类型的年土壤呼吸速率和年土壤呼吸通量。结果表明,两广地区主要森林类型年土壤呼吸速率为常绿阔叶林864.18 gC/m~2/yr>其他森林811.03 gC/m~2/yr>针叶林791.43 gC/m~2/yr>灌木林780.18 gC/m~2/yr>落叶阔叶林758.80 gC/m~2/yr>竹林731.49 gC/m~2/yr>针阔混交林684.91 gC/m~2/yr。两广地区森林年土壤呼吸通量为204.41 TgC/yr,其中常绿阔叶林最大,为77.41 TgC/yr,针叶林次之,为56.81 TgC/yr,具体为常绿阔叶林>针叶林>灌木林>落叶阔叶林>针阔混交林>竹林>其他森林,顺序与各种森林类型面积大小一致。各森林类型的土壤呼吸通量主要与森林面积有关,森林面积越大土壤呼吸通量越大。     

环境与生物因子对土壤呼吸及其组分的影响

生态系统呼吸中土壤呼吸的不确定性最大。文中阐述了环境与生物因子如土壤温度、湿度、理化性质、大气CO₂浓度、生物因子及人类活动对土壤呼吸及其组分产生的影响, 并对未来相关领域的研究进行了展望。     

管涔山森林植被与土壤类型的垂直分布规律

管涔山林区是山西省八大林区之一,位于吕梁山北端,山高坡陡,海拔高差及气候条件变化幅度大,植被和土壤垂直分布比较明显。为使该林区在森林经营管理中更加合理、科学,同时亦为专家研究提供依据,该文对管涔山东、西坡植被与土壤类型的垂直分布,以及经营措施作了较详细的阐述。指出亚高山草甸带下发育着亚高山草甸土,针叶林带下发育着棕壤土,针阔混交林带下发育着淋溶褐土,灌草丛及农垦带下发育着褐土性土和栗褐土。     

Reduced soil respiration in gaps in logged lowland dipterocarp forests

We studied the effects of forest composition and structure, and related biotic and abiotic factors on soil respiration rates in a tropical logged forest in Malaysian Borneo. Forest stands were classified into gap, pioneer, non-pioneer and mixed (pioneer, non-pioneer and unclassified trees) based on the species composition of trees >10 cm diameter breast height. Soil respiration rates did not differ significantly between non-gap sites (1290 ± 210 mg CO₂ m⁻² h⁻¹) but were double those in gap sites (640 ± 130 mg CO₂ m⁻² h⁻¹). Post hoc analyses found that an increase in soil temperature and a decrease in litterfall and fine root biomass explained 72% of the difference between gap and non-gap sites. The significant decrease of soil respiration rates in gaps, irrespective of day or night time, suggests that autotrophic respiration may be an important contributor to total soil respiration in logged forests. We conclude that biosphere-atmosphere carbon exchange models in tropical systems should incorporate gap frequency and that future research in tropical forest should emphasize the contribution of autotrophic respiration to total soil respiration.     

Partitioning of soil respiration into its autotrophic and heterotrophic components by means of tree-girdling in old boreal spruce forest

Forests accumulate much less carbon than the amount fixed through photosynthesis because of an almost equally large opposing flux of CO₂ from the ecosystem. Most of the return flux to the atmosphere is through soil respiration, which has two major sources, one heterotrophic (organisms decomposing organic matter) and one autotrophic (roots, mycorrhizal fungi and other root-associated microbes dependent on recent photosynthate). We used tree-girdling to stop the flow of photosynthate to the belowground system, hence, blocking autotrophic soil activity in a 120-yr-old boreal Picea abies forest. We found that at the end of the summer, two months after girdling, the treatment had reduced soil respiration by up to 53%. This figure adds to a growing body of evidence indicating (t-test, d.f. = 7, p < 0.05) that autotrophic respiration may contribute more to total soil respiration in boreal (mean 53 ± 2%) as compared to temperate forests (mean 44 ± 3%). Our data also suggests that there is a seasonal hysteresis in the response of total soil respiration to changes in temperature. We propose that this reflects seasonality in the tree below-ground carbon allocation.