不同土地利用方式下土壤呼吸的日变化特征

采用LI-COR 6400-09土壤呼吸测定系统对3种土地利用方式下的土壤呼吸速率(R_s)的日变化进行野外定位测量,分析土壤呼吸R_s日变化的特征及其对土壤温度的响应关系,确定准确估算日R_s的最佳时间窗口。结果表明,3种土地利用方式下的R_s日变化均呈单峰型,土壤呼吸的日最大值出现在12:00—14:00,最低值出现在21:00左右或黎明前后;R_s均随10 cm深度土壤温度(T10)的升高增加,但它们之间的相关性均不显著;但是分析考虑T10的滞后效应时,它们之间的相关系数得到了极大的提高,表明T10对R_s的影响具有滞后性;总体分析表明,8:00—10:00和16:00—18:00观测的土壤呼吸可以代表日均土壤呼吸。研究结果对准确估算日平均土壤呼吸值具有一定意义。     

荒漠-绿洲区不同土地利用类型土壤呼吸对温湿度的响应

加强确定荒漠-绿洲过渡区内的土壤呼吸和其温湿度的敏感性特点,对掌握半干旱以及干 旱地区的土壤碳循环发挥着尤为重要的意义。本篇文章对荒漠-绿洲区不同土地利用类型土壤呼吸 对温湿度的响应进行了分析,希望为更多的业内人士带来有价值的借鉴与参考作用。     

土地利用变化影响土壤碳库特征与土壤呼吸研究综述

土地利用变化对生态系统碳循环和全球气候变化具有非常显著的影响。土壤碳库容量为大气碳库的2~3倍,土壤呼吸过程是土壤圈碳流入大气圈的主要途径。研究土地利用变化对土壤碳库与土壤呼吸速率的影响对于揭示生态系统对土地利用变化的响应机制及科学估算区域生态系统的碳汇功能具有十分重要的意义。综述了自然林地、人工林地、农业用地和草地等4种土地利用方式相互转化对土壤碳储量的影响,较详细地分析了土地利用变化对不同活性碳库（主要包括微生物量碳、水溶性碳、易氧化碳等）的影响,探讨了土壤呼吸速率对土地利用变化的响应及其机制,最后对该方向今后的研究重点做了展望。参69     

暖温带-中温带过渡区落叶松人工林土壤呼吸特征研究

用LI-COR-8100测定并分析研究辽宁暖温带-中温带落叶松人工林生长季土壤呼吸速率的日变化特征及土壤呼吸与土壤水热因子的相关关系。结果表明：落叶松人工林土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线;与5 cm、10 cm和15 cm土壤的温度呈幂函数关系,且与10 cm土壤温度的相关关系较高,相关关系为y=0.9303 e0.0812x（R2=0.8164）;与10 cm土壤湿度呈线性相关关系,相关关系为y=-12.398x＋8.0068（R2=0.4243）;10 cm土壤温度和土壤湿度可以分别解释土壤呼吸变化的81.6%和42.3%;该地区落叶松人工林土壤呼吸年平均速率约1.57μmol.m-2s-1,土壤向大气年释放C约为598.93gC.m-2a-1。本研究可为该地区的森林碳循环研究提供基础科学依据。     

黑河中游荒漠绿洲区土地利用的土壤养分效应

土地利用影响地表覆被状况和生态过程,关系到土壤肥力与土壤碳库功能"源-汇"关系的改变。黑河中游甘州区和临泽县是我国西北干旱区典型的荒漠绿洲区,以土壤表层(0-20 cm)养分变化为对象,利用2011-2012年甘州区和临泽县的土壤野外调查数据和该区全国第二次土壤普查数据,对两时期土壤表层养分(土壤有机质、全氮、全磷、全钾及pH值)的变化特征进行比较研究。结果表明:研究区土壤有机质、全磷含量分别降低了3.54%和12.5%;而全氮、全钾和pH值分别增加了74.4%、98.2%和4.9%。全国第二次土壤普查时期,荒漠、耕地与草地三者在各土壤养分上没有显著差异,但林地在土壤有机质、全氮、全钾上显著高于前三者。2011-2012年,耕地土壤的全磷、全氮与其它土地利用存在显著差异。土地利用的保持和改变对土壤养分变化有着重要影响,耕地的长期耕作使得土壤有机质含量降低4.94%,全氮增加86.93%,全磷减少5.02%,土壤碱性增强;荒漠植被的自然演替使土壤有机质含量增加66.21%,全氮增加71.70%,全磷含量减少37.33%,土壤碱性变弱。所以,耕地扩张及其长期耕作活动将导致地力退化并有盐碱化风险,而荒漠等自然生态系统保护有利于土壤肥力的改善和土壤固碳功能的发挥。     

秸秆覆盖对冀北山区夏玉米土壤呼吸的影响

【目的】揭示北方山区秸秆覆盖对旱作玉米田土壤呼吸的影响。【方法】以北方山区夏玉米田为研究对象,采用Li-8100土壤碳通量系统测定了无秸秆覆盖和秸秆覆盖2种条件下土壤呼吸速率的生长季变化特征,分析土壤呼吸速率与水热因子的关系。【结果】在玉米生长季内,土壤呼吸速率呈单峰型变化趋势;秸秆覆盖和无秸秆覆盖的土壤呼吸速率变化范围分别为0.88~2.80μmol/(m2·s)和0.71~1.78μmol/(m2·s),秸秆覆盖土壤呼吸速率显著高于无秸秆覆盖;土壤呼吸与10 cm深处的土壤温度呈显著的指数相关,秸秆覆盖和无秸秆覆盖的土壤温度可以分别解释土壤呼吸变化的82.5%和69.5%;基于土壤温度计算的敏感性指数Q10值为秸秆覆盖(2.94)无秸秆覆盖(2.18);土壤呼吸对土壤水分的响应符合一元二次函数模型,无秸秆覆盖和秸秆覆盖的土壤含水率可以解释土壤呼吸变化的88.8%和84.6%;水热双因子模型的拟合结果比单因子模型较差。【结论】秸秆覆盖显著增加了土壤CO2排放,土壤含水率能更好地解释土壤呼吸速率的变化,水热双因子的协同影响机制有待进一步研究。     

不同土地利用下的土壤呼吸及其与环境因子的关系

为探讨土地利用对农田土壤呼吸的影响及其与环境因子的关系,在太原盆地用闭合动态法(Li-6400)对4种不同土地利用下的土壤呼吸及其与土壤温度和水分的关系进行了为期1 a,每月2~4次的定位测定,用不同方法分析了土壤呼吸及其温度敏感性以及土壤呼吸的季节变化与土壤温度、土壤水分季节变化的关系。结果表明,4种土地利用方式下的土壤呼吸及土壤温度具有较为明显的、一致的季节变化,冬春低,夏秋高,土壤水分的季节变化受降水量影响呈现出波形变化。从土壤温度、土壤水分和土壤呼吸的均值来看,不同土地利用之间的差异均未达显著水平。土壤温度的季节变化解释土壤呼吸季节变化的41%~62%(指数函数)、44%~69%(LloydTaylor函数);土壤水分的季节变化解释了土壤呼吸季节变化的22%~38%(指数)和33%~57%(线性)。用土壤温度及土壤水分相结合用于土壤呼吸建模后,对土壤呼吸变化解释率可达52%~75%(线性)、48%~78%(指数-幂型)和52%~82%(双幂型)。4种土地利用方式下土壤呼吸的温度敏感系数Q10值在2.29~2.71,从大到小依次为药材地柠条地玉米地草地;R10值在2.06~2.41μmol/(m2·s)。4种土地利用方式下年土壤呼吸均值为3.94μmol/(m2·s),从大到小依次为草地药材地玉米地柠条地。     

岩茶生长季节土壤呼吸日变化特征研究

于2014年3～5月通过室外定位观测10年生岩茶生长季节土壤呼吸速率从8:00到18:00的动态变化,探讨了岩茶土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度的相关性.结果表明:岩茶3～5月生长季节土壤呼吸速率的变化范围为0.63～3.56 μmol CO2/m2·s,土壤呼吸的温度敏感性指数Q10在1.74～2.52之间.岩茶土壤呼吸速率的日变化趋势为单峰曲线,最大值出现在14:00,最小值出现在8:00,土壤呼吸速率在4、5月明显增大.茶园土壤呼吸速率与不同深度的土壤温度呈显著的指数关系,且10～15 cm深度的土壤温度对土壤呼吸速率的影响最为显著.Q10与土壤温度呈负相关,在3月及较深土层较大.土壤含水量与土壤呼吸速率间的相关性不显著.     

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。     

洞庭湖区滩地不同土地利用类型土壤呼吸动态

土壤呼吸受到多种生物和非生物因素的影响,基于洞庭湖区滩地3种不同土地利用方式和不同时间尺度,分析土壤呼吸动态变化及与环境影响因子的关系,有助于深入了解滩地土壤呼吸变化的机理及精确推算碳的排放。采用LI-8100气体分析仪对洞庭湖区滩地芦苇地、农田、杨树林地土壤呼吸动态进行野外测定,分析不同土地利用类型土壤呼吸速率的日变化和季节变化,并对土壤呼吸速率与近地表温度、0～5 cm土壤含水量、0～5 cm土壤温度、空气湿度等环境因子之间的关系进行相关性分析。结果表明：3种土地利用类型土壤呼吸速率的季节和日变化比较明显,其动态均表现为单峰型,高峰值出现时间存在差异,而最低值大致出现在凌晨5：00;不同土地利用类型土壤呼吸作用强弱表现为芦苇地〉杨树林地〉农田;3种土地利用类型土壤呼吸速率均与近地表温度、0～5 cm土壤含水量、0～5 cm土壤温度极显著相关（P〈0.01）;杨树林地土壤呼吸速率与空气湿度呈极显著相关。总之,土壤呼吸主要受到温度和0～5 cm土壤含水量的协同作用。图2表3参11     

经营措施对土壤碳储量和碳通量的影响

经营管理措施强烈地影响着土壤碳吸存,人类不当的经营管理措施已经造成了土壤有机碳的排放.本文根据已有的研究成果,探讨了人类经营管理措施(土地利用方式的改变、耕作、施肥、间作)对土壤碳储量和土壤呼吸的影响,为制定合理的经营管理措施、减少温室气体的排放提供理论参考.     

长期不同施肥下新疆灰漠土土壤呼吸特征研究

[目的]探讨长期不同施肥下新疆灰漠土的土壤呼吸变化特征,为西北干旱区灰漠土农田土壤碳通量的计算以及灰漠土固碳潜力的评估提供依据.[方法]在连续定位施肥22 a灰漠土长期试验的12个处理中选择5个处理,利用英国ACE土壤碳通量测量仪,对其呼吸速率进行24 h的连续监测.同时监测试验区气温和5 cm地表温度等相关气象数据.[结果]长期施用有机物料(NPKM、M、S)的土壤呼吸速率总体高于不施用有机物料(NPK、CK)的处理,以单施有机肥(M)处理对土壤呼吸速率的影响最为显著,秸秆还田处理其次.NPKM处理的土壤呼吸速率小于M和S,说明化肥配合有机肥的施肥方式能够减缓农田CO2的释放,长期施用有机物料处理的土壤呼吸速率对环境温度的敏感性大于不施用有机物料的土壤,陈NPKM处理外,其余处理与地表温度间存在线性关系.[结论]从农业固碳减排和土壤肥力培育的角度,有机无机配合施用是实现新疆农田地力提升和环境友好双赢的重要培肥措施.     

准噶尔盆地南缘两种土地利用方式土壤呼吸特征

在准噶尔盆地南缘利用Li-8100开路式土壤碳通量测量系统观测防护林地和农地土壤呼吸速率,同时观测土壤温湿度及近地面气温,分析温湿度对土壤呼吸速率的影响.结果表明,农地土壤呼吸速率显著高于防护林地(P<0.01);两者土壤呼吸速率日变化和季节变化均表现为单峰曲线,日变化最高值出现在12:00-14:00,防护林地在6月...     

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。     

紫色土丘陵区不同类型林地土壤呼吸特征

采用动态—密闭气室法(LI—6400—09)对紫色土丘陵区3种典型林地土壤呼吸速率进行了连续测定。结果表明:3种供试林地(柏树林、青冈林、桤木林)土壤呼吸速率呈明显的季节变化,并随地下5cm处土温呈相同趋势的多峰波动。青冈(Quercus glauca)、柏树(Cypresses funebris)、桤木(Alder cremastogyne)林地平均土壤呼吸速率分别为135.5、150.8、189.5mg·m-2·h-1,土壤呼吸速率呈桤木>柏树>青冈的趋势。土壤呼吸速率日变化随当日气温先升后降而表现为先增后减的趋势。温度是土壤呼吸的主要影响因子,3种林地(有枯枝落叶覆盖)土壤呼吸速率与地下5cm处土壤温度之间具有极显著的指数相关关系,R2分别为:R2柏树=0.6838;R2青冈=0.6645;R2桤=0.5982。柏树和桤木林地枯枝落叶的存在促进了林地土壤呼吸速率的增长,而青冈林地枯枝落叶对土壤呼吸有抑制作用,表现出一定的屏蔽作用,这种作用随着观测天数的增加而减弱。     

亚热带红壤区不同土地利用方式土壤呼吸研究

2010年10-12月,在水稻田休闲期内,采用动态密闭气室法,研究了湖南省亚热带红壤区3种土地利用方式(耕地、休耕地、荒地)的土壤呼吸变化特征及其影响因素。结果表明耕地、休耕地和荒地的土壤CO2呼吸值分别为1.87±0.78μmol/m2.s、1.33±0.05μmol/m2.s、1.16±0.01μmol/m2.s。不同土地利用方式土壤呼吸日变化均表现出明显的单峰型特征。不同土地利用方式土壤呼吸均与土壤温度、大气温度显著正相关,而与土壤湿度显著负相关。对不同土地利用方式建立温度、水分与土壤呼吸速率的双变量关系模型,结果发现双变量模型优于传统温度敏感性模型,能够更好地描述耕地和休耕地的土壤呼吸变异性。     

准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被时空演变特征

通过对准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带的植被种群和覆盖度的调查,以及1989年和2000年两期TM影像景观格局的解译,运用时间动态度和Ripley's K函数的方法分析了准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被的时空变化特征.结果表明,1989～2000年,研究区内人为垦地幅度较大,农田面积增加,而天然植被区域被垦地利用或破坏,造成植被面积减少,总的覆盖度降低,同时沙化面积加大.     

环境因子对沿海沙地竹林土壤呼吸速率的影响

对福建沿海沙地2种竹林土壤呼吸速率及各环境因子进行研究,结果表明：2种竹林土壤呼吸速率均有明显的日变化规律,呈单峰式变化,且大头典林的土壤呼吸速率明显高于绿竹林;地表温度和5cm土温对绿竹林和大头典林的土壤呼吸速率影响最大,均呈极显著正相关。通过多元线性回归分析,得出沿海沙地2种竹林土壤呼吸速率与主要环境因子之间的多元回归模型。     

新疆孔雀河流域平原区土地利用/覆盖变化分析

在对新疆孔雀河流域1973年（MSS）、1990年（TM）、1999年（ETM）3个时期遥感数据进行解译的基础上，得到了研究区3个时期土地利用／覆盖类型变化的基础数据。根据这些数据，进行了土地利用／覆盖类型构成比重、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、以及土地利用程度变化分析。结果表明，1973～1999年间，研究区内土地利用／覆盖类型结构的重心，由草地、林地、盐碱地，转向草地、耕地、盐碱地，草地始终是研究区内面积比重最大的土地利用／覆盖类型；耕地、城乡工矿居民用地、革地面积大幅度增加，林地、水域、盐碱地面积大幅度减少；戈壁、沼泽面积减少幅度相对较小，沙地、裸岩石砾地的面积基本不变；区内各种土地利用／覆盖类型的变化及其相互转化程度非常剧烈；区内土地利用程度逐年提高，土地的开发利用处于发展期。