温带阔叶林、针叶林和针阔混交林土壤呼吸的比较研究

对韩国广陵树木园的阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸排放量进行观测、分析和比较 ,研究土壤呼吸与环境因子之间的相互关系 ,从中探究各森林植被类型之间产生土壤呼吸差别的原因。利用Q10 模型计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸Q10 值为 3 6、3 8和 3 2 ,再根据对当地各观测站土壤温度的连续观测数据 ,计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸日均排放量 ,依次分别为CO2 15 12、15 10和 13 99gm-2 。     

不同覆盖条件下旱作农田土壤呼吸及其影响因素

利用田间试验研究了不同覆盖条件下旱作农田冬小麦土壤呼吸及其水热状况。设4个处理,即无覆盖处理（CK）、 小麦全年 4500 kg/hm2秸秆覆盖（M4500）、 9000 kg/hm2秸秆覆盖（M9000）和地膜覆盖（PM）。结果表明, 土壤呼吸在作物生育期呈单峰曲线变化,PM 处理峰值出现在拔节期,其余处理推迟至抽穗期; CK、 M4500、 M9000、 PM处理呼吸速率均值分别为CO2 1.54、 1.44、 1.45、 1.75 mol /(m2s),其中PM与CK处理差异显著（P0.05）; 生育期内土壤呼吸温度敏感性（Q10值）在1.86~2.39之间; 土壤温度低于5℃时,Q10值较高,而当土温高于5℃时,土壤呼吸的温度控制作用较弱; 土壤水分对土壤呼吸的限制作用不大。多元线性回归分析表明,05cm土层温度和水分形成的双因子模型可以更好地解释土壤呼吸速率变异,各处理的决定系数分别为CK 0.827、 M4500 0.816、 M9000 0.896、 PM 0.729（P0.01）。     

气温对祁连山不同植被状况土壤呼吸的影响

通过对祁连山不同植被类型2 0 0 3年生长季节土壤呼吸的季节动态、日变化及土壤呼吸对气温变化响应的研究发现,指数模型能够较好地揭示不同植被类型对温度变化的响应,且低温时模型的拟合效果更好;各群落土壤呼吸的季节动态与温度变化不完全同步,表明温度并不是影响土壤呼吸的唯一因子,但能在一定程度上解释土壤呼吸的季节变化;不同植被类型的Q10 值介于2 16～4 92之间,青海云杉林(海拔2 75 0m)群落的Q10 值高于其它植被类型,说明不同的植被覆盖状况会影响到土壤呼吸对温度变化的敏感程度     

东北农场农作物生长季土壤呼吸对温度和含水量的响应

通过静态碱液吸收法测定了东北典型农场水稻和玉米两种农作物在生长期（4—7月）的土壤呼吸速率及其变化规律,分析了不同深度的土壤呼吸速率对土壤温度和土壤含水量的响应。结果表明:在作物生长期,水稻样地的土壤呼吸速率高于玉米样地。水稻和玉米样地在0—15 cm深度的土壤呼吸速率明显高于15—30 cm和30—60 cm。随着土壤深度的增加,土壤呼吸速率逐渐减小。水稻土壤的呼吸速率最大值为580.6 μg/（kg·h）,最小值为160.4 μg/（kg·h）;而玉米的土壤呼吸速率最大值为565.3 μg/（kg·h）,最小值为137.5 μg/（kg·h）。水稻和玉米样地土壤呼吸速率与土壤温度呈现极显著相关关系（p<0.01）,土壤温度曲线在4月到6月初明显上升,而土壤呼吸速率曲线在这一时段也呈相同态势;6月下旬到7月初土壤温度变化平稳,土壤呼吸速率与土壤温度的同步变化趋势不明显。同时,两种作物的土壤含水量与土壤呼吸速率间的相关性也极为显著（p<0.01）,说明土壤含水量也能够解释生长期水稻和玉米的土壤呼吸速率变化。     

重庆缙云山3种林型土壤呼吸及其影响因子

2011年1～12月,采用LI-Cor 8100开路式土壤碳通量测量系统对重庆缙云山保护区3种主要林分类型(针阔混交林、常绿阔叶林和毛竹林)的土壤呼吸速率和林内气温、土壤温度和湿度进行了野外观测。结果表明:针阔混交林、常绿阔叶林和毛竹林的土壤呼吸碳通量分别为654.70、1008.37和910.64 g C m-2a-1;3种林型土壤呼吸速率均呈现显著的季节性变化,且夏季>秋季>春季>冬季,最大值出现在7月,最小值出现在1月;3种林型土壤呼吸速率全年平均值分别为1.73、2.66和2.40μmol m-2s-1;3种林型土壤呼吸速率均与林内气温存在显著正相关关系(P<0.05),且与5 cm土壤温度均存在极显著的指数正相关(P<0.05);与5 cm土壤含水量的相关性不显著(P>0.05),但土壤含水量较低而温度较高时,较低的土壤含水量对呼吸速率具有一定抑制作用;3种林型的土壤呼吸对温度的敏感系数(Q10值)存在差异,全年表现为毛竹林(2.44)>针阔混交林(1.76)>常绿阔叶林(1.72),同时均表现显著的季节差异。     

不同施肥条件下小麦田土壤呼吸特征研究

土壤呼吸是碳循环中的重要过程,为了解不同施肥措施对土壤呼吸过程的影响,在潮土小麦生长季研究了土壤呼吸特征.结果表明,土壤呼吸具有明显的昼夜变化和季节变化特征;土壤呼吸和土壤温度呈指数变化关系;有机肥和秸秆还田在生长后期显著增加了土壤呼吸速率,而仅仅NPK配施,减小了土壤呼吸速率.     

黔中喀斯特地区5种林型冬季土壤呼吸研究

以黔中喀斯特地区的柏木林、灌木林、阔叶混交林、针阔混交林和马尾松林5种林型为对象,采用LI-6400-09便携式土壤呼吸叶室对其冬季土壤呼吸速率进行了测定和分析.结果表明,土壤呼吸速率的日变化幅度大小因林型和月份而存在差异,以灌木林2月份的土壤呼吸日变幅最大1.65～2.37μmol/(m2·s),以柏木林12月的土壤呼吸日变幅最小0.41～0.53μmol/(m2·s),大部分林地不同月份最大土壤呼吸速率是最小土壤呼吸速率的1.2～1.5倍;5种林型的土壤呼吸速率基本表现为1月＜12月＜2月,最大土壤呼吸速率是最小土壤呼吸速率的1.46～2.85倍,且同一林型不同月份间和不同林型同一月份间的土壤呼吸速率差异显著;几种林型的冬季土壤呼吸速率均与5,10和15 cm处土温都呈较高的指数正相关;各林型的土壤呼吸速率与各土层的土壤体积含水率的关系较复杂;凋落物层对土壤呼吸的贡献率均表现为1月＜2月＜12月,占土壤总呼吸速率的比重为6%～36%.     

水土保持措施对板栗林土壤呼吸的影响

为阐明板栗林土壤呼吸对水土保持措施的响应,采用IRGA法,对不同类型板栗林的土壤呼吸从2009年3月至2010年9月开展为期1年半的定位观测。结果表明:1)采取水土保持措施后,样地的土壤水分状况得到一定程度的改善,尤其随着采取水土保持措施年限的延长,其对土壤水分时空分布影响更为显著。2)4个板栗林样地的土壤呼吸速率均呈明显的单峰曲线变化,水土保持措施对土壤呼吸的季节动态无明显影响。3)样地Ⅰ和Ⅲ的参考呼吸R10分别为1.718和1.595μmol/(m2.s);而采取水土保持措施后,样地Ⅱ和Ⅳ的R10均表现为一定程度的降低,分别为1.092和1.324μmol/(m2.s)。样地Ⅰ和Ⅲ的土壤呼吸的温度敏感性指数Q10分别为1.927和1.899;采取水土保持措施后,样地Ⅱ和Ⅳ的Q10均表现为略微增加。采取水土保持措施后,土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸速率的影响有一定程度的增强。研究结果可为把水土保持措施作为土壤严重侵蚀地区一种潜在的固碳减排模式提供基础数据。     

滩地人工杨树林土壤呼吸变化规律与环境因子的关系研究

为揭示滩地人工杨树林土壤呼吸特征及其与环境因子的关系,采用红外气体分析（IRGA）法对滩地人工杨树林土壤CO2释放量进行测定,分析温度、水分、林下植被结构等因素对林地土壤呼吸日变化动态的影响。结果表明：滩地人工杨树林生态系统土壤呼吸日动态变化呈单峰曲线,在11：00-13：00达到最大值。土壤呼吸速率大小的排列顺序为：2006年6月〉2005年10月〉2006年3月〉2006年10月。日均土壤呼吸速率为2.29±0.75μmol/（m2.s）（P〈0.05,n=13）,变异系数为54.40%。土壤呼吸对地表温度的敏感性大于对地下5cm处温度的敏感性。土壤呼吸温度敏感性指标Q10值为1.28±0.79（P〈0.05,n=13）,低于不包括湿地在内的全球尺度水平。土壤水分与土壤呼吸相关性差,不是滩地林地土壤CO2释放量的限制因子。林下植被亦是影响土壤呼吸速率的一个重要因素。     

新疆达坂城盐湖不同植物群落土壤呼吸研究

新疆盐湖分布地域广泛而不均匀。盐湖生态系统碳循环是干旱区生态系统碳循环的重要组分,其动态变化对干旱区碳平衡有着重要的影响,然而目前对干旱区盐湖土壤呼吸的研究相对薄弱。为探讨盐湖沿岸不同植物群落土壤呼吸及其影响因子,以新疆达坂城盐湖为典型研究区,选取沿岸小獐毛(Aeluropus pungens)、鸢尾(Iris tectorum)、芨芨草(Achnatherum splendens)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)植物群落土壤为主要研究对象,以周边农田撂荒地为对照,利用LI-COR 8100对达坂城盐湖沿岸4种植物群落和撂荒地土壤呼吸进行了监测,结果表明:盐湖沿岸土壤呼吸具有明显的日变化。监测时段内土壤呼吸作用均为单峰曲线,排放通量在13:00左右最高,07:00左右出现最低值。不同群落土壤呼吸速率变化范围在0.89~4.34μmol/(m~2·s)之间,撂荒地为1.77~3.48μmol/(m~2·s),表现为黑果枸杞小獐毛芨芨草撂荒地鸢尾。不同植物群落地下生物量影响土壤CO_2排放,研究区土壤呼吸日平均累计CO_2排放通量为209.28 mg/(m~2·d)。土壤呼吸速率与土壤5 cm温度呈现显著正相关(P0.01),可以解释土壤呼吸日变化的69%~78%,是决定达坂城盐湖土壤呼吸变化的主要因子。利用土壤5 cm处温度得到小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞、撂荒地的Q_(10)值分别为2.30、1.24、1.20、1.57、1.28,小獐毛样地土壤呼吸对温度更敏感。除撂荒地外各群落土壤呼吸与土壤湿度呈显著负相关(R~2=0.38~0.51)。该研究对进一步明确干旱区盐湖生态系统土壤呼吸变化规律和影响因素,以及对估算区域碳平衡及"碳汇"功能具有重要意义。     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征。结果显示．沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段。在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比（C／N）在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大。各群落土壤C／N值均小于25。相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关（p〈0.01）,有效磷还与含水率显著相关（p〈0．05）,硝态氮、铵态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系。含水率与pH值显著相关（p〈0．05）,且二者均与土壤盐分显著负相关（P〈0．01）。     

土壤石油污染对植物苗期生长和土壤呼吸的影响

选取陕北延安地区原油和黄绵土，设计了完全混合和表面施油两种处理方式，通过盆栽试验，研究了不同浓度石油污染处理对植物生长和土壤呼吸的影响。结果表明，玉米和紫花苜蓿在完全混合的油污土壤上萌发良好，但生长受阻，而表面喷洒处理的石油污染严重影响紫花苜蓿的萌发和生长；土壤呼吸作用对石油污染十分敏感，完全混合处理土壤呼吸与石油污染比例成正相关关系，污染越重，土壤呼吸强度越大，所有污染处理1周后土壤呼吸强度出现抑制而迅速回落，并在波动中逐渐趋于稳定，但仍然显著高于对照组，表明黄土中存在对石油耐受的土著微生物群落。     

华北平原冬麦田根呼吸对土壤总呼吸的贡献

用LI-6400便携式光合作用测量系统及LI-6400—09土壤呼吸室对冬小麦关键生长期农田土壤各组分呼吸速率进行了测定,并用根生物量外推法（RBE）和根去除法（RE）两种方法估算了根系呼吸对土壤总呼吸的贡献。结果表明：土壤各组分呼吸速率有明显的季节变化,土壤中根生物量解释了大约44％的土壤呼吸的季节变化;土壤各组分呼吸速率与5—10cm土壤温度关系密切,呈指数正相关,Q10值为1．4～1．6;用根生物量外推法（RBE）得到的根呼吸对土壤总呼吸的贡献为18％～54．3％、平均值为32％,比根去除法（RE）得到的贡献率（32．6％～58,1％）、平均值（44,6％）低。两种方法描绘的根呼吸季节变化趋势一致,且都在小麦花期表现出峰值。综合两种方法,得出华北平原冬麦田根呼吸对土壤总呼吸的贡献率为32％～45％。     

呼伦贝尔典型草原三种植物群落土壤凝结水比较

[目的]分析呼伦贝尔地区不同植物群落产生的土壤凝结水量,为当地沙化草地植被恢复中合理有效利用水资源提供依据。[方法]通过称重法测定3种植物群落茵陈蒿(Artemisia capillaris)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和羊草(Leymus chinensis)土壤凝结水形成的时间、数量和月动态变化,比较植被类型和环境因子对土壤的影响。[结果](1)3种植物群落内土壤凝结水的形成趋势基本一致,即每天18:00以后逐渐形成,至次日6:00结束。土壤凝结水夜间动态呈双峰型,其中第1个峰值出现在20:00左右,第2个峰值出现在4:00左右。(2)3种植物群落日均凝结量具有显著差异(p0.05),茵陈蒿样地、糙隐子草和羊草样地的日均凝结量分别为7月0.28,0.22,0.32mm,8月0.50,0.35,0.69mm,9月0.28,0.23,0.37mm。(3)土壤凝结水在土壤不同深度的凝结量大小依次为0—5cm20—25cm5—10cm10—15cm15—20cm,其中0—5cm的凝结量羊草样地的最多为0.147mm,其次为茵陈蒿样地0.125mm,最后是糙隐子草样地0.094mm。[结论]土壤凝结水来源主要有2个,植被类型的不同导致这两种来源对总量的贡献比例不同,其中羊草植物群落能够形成更多的土壤凝结水,在草原植被恢复中能够起到更积极的作用。     

4种典型荒漠草原植物群落土壤呼吸对封育禁牧的响应

采用动态密闭气室分析法,分别研究了放牧与围封条件下赖草群落、沙蒿群落、甘草群落、冰草群落4种典型荒漠草原植物群落土壤呼吸及其与温度因子的关系,揭示了4种典型荒漠草原植物群落土壤呼吸对封育禁牧的响应过程。结果表明,放牧与围封样地的土壤呼吸速率日动态均呈现出不对称的单峰型曲线,高峰值一般出现在14:00—16:00。围封样地土壤呼吸速率值大于放牧样地,但各监测时刻差异显著性不尽相同。放牧与围封样地各植物群落中较深层土温(10,15cm)和土壤呼吸速率的相关性普遍高于浅层土温(5cm)、深层土温(20cm)和气温,其中15cm土层温度与土壤呼吸速率相关性最高。除沙蒿群落外,其他3种植物群落放牧样地Q10值均显著低于围封样地,Q10值大小依次均为:沙蒿群落>赖草群落>甘草群落>冰草群落,其中沙蒿群落Q10值远高于其他3个群落。     

土壤呼吸影响因素概述及展望

土壤呼吸是全球碳循环中重要的流通途径之一,是陆地生态系统最大的二氧化碳释放源,也是碳循环的研究领域中一个普遍关注的热点问题。土壤呼吸是土壤中生物与周围环境之间一个相互作用的过程,可以被看作为一个生态系统,明白影响该土壤生态系统里面生物和环境要素、相互作用过程以及其对该系统所排放出二氧化碳的影响有着非常重要的意义。通过分析影响土壤呼吸的主要因素,土壤温度、土壤湿度、土壤有机质和氮含量、生物因子以及人类活动与土壤呼吸的相互作用方式,概括了影响土壤呼吸因素之间的关系,并对土壤呼吸研究今后的发展趋势进行了展望。