天山北坡典型草地土壤呼吸特征及其对环境因子的响应

为揭示天山北坡不同类型草地的土壤呼吸规律,采用土壤碳通量测量系统LI-840A对天山北坡荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸（soil respiration,R_s）日变化和季节动态进行监测,并利用多元回归模型分析温度和水分对草地土壤呼吸的协同影响。结果表明,2种草地类型生长季土壤呼吸速率均表现为日间先增高后降低,夜间较平缓的日变化趋势,日最大排放速率出现在12:00—16:00,最小值出现在6:00—7:00左右;灌丛草甸生长季各个月份的土壤呼吸速率均高于荒漠草原。2种草地类型土壤呼吸速率与温度均呈指数相关;土壤含水量与灌丛草甸土壤呼吸速率的相关性高于与荒漠草原土壤呼吸速率的相关性;土壤呼吸速率受5 cm土壤温度（T）和5 cm土壤含水量（W）的影响显著,荒漠草原土壤呼吸速率与二者之间满足最佳拟合模型R_s=130.515e^0.031TW^2.513,灌丛草甸满足最佳拟合模型R_s =-1.290+0.010T+28.007W+1.199TW。研究结果揭示了荒漠草原和灌丛草甸土壤呼吸的变化规律,为天山北坡草地碳循环研究提供基础数据和理论支持。     

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。     

集约经营措施对毛竹林生长季土壤呼吸的影响

以粗放经营毛竹Phyllostachys pubescens林和常绿阔叶林作为对照,利用静态箱-气相色谱法研究集约经营对毛竹林土壤呼吸速率的影响。结果显示：整个生长季（4-10月）,集约经营毛竹林、粗放经营毛竹林和常绿阔叶林之间土壤平均呼吸速率存在差异显著（P〈0.05）,3种林分土壤平均呼吸速率分别为1.01,0.79和0.72 g.m-2.h-1。3种林分土壤呼吸速率动态变化规律基本一致,4-5月土壤呼吸速率相对较小,6月开始迅速升高,7月达到最大值,6-9月维持在较高值,10月开始大幅度下降。土壤呼吸与地下5 cm土壤温度呈显著的指数相关（P〈0.05）,3种林分地下5 cm深处土壤温度分别可以解释土壤呼吸变化的63%,63%和59%。根据集约经营毛竹林、粗放经营毛竹林和常绿阔叶林土壤呼吸与地下5 cm土壤温度拟合的指数方程,计算出生长季土壤呼吸的温度系数Q10值分别为2.46,4.81和2.05。图2表1参40     

不同海拔高度毛竹林土壤呼吸变化及其影响因子

对海拔120～640 m的毛竹林地土壤呼吸变化进行研究,采用回归分析对土壤呼吸与各环境因子间的相关关系进行分析,同时采用主成分分析对土壤呼吸沿海拔梯度变化主导因子进行进一步的筛选。结果表明:毛竹林不同海拔土壤呼吸差异极显著,随着海拔升高,呼吸值逐渐降低;土壤呼吸与空气温度、土壤温度、大气CO2摩尔分数、土壤含水率间存在极显著的相关关系,与土壤密度间存在显著的相关关系,土壤呼吸与土壤有机碳、全氮、速效钾、有效磷质量分数间的相关关系均不显著;空气温度、土壤温度2个因子是影响土壤呼吸沿海拔梯度变化的主因子。     

大岗山四种林型夏秋季土壤呼吸研究

森林类型的转换必然会影响到森林碳循环模式,通过比较亚热带地区4种常见林型即常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、毛竹林在生长季土壤呼吸的差异,揭示林型改变对土壤碳库碳输出过程的影响。研究结果显示,在生长季常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、毛竹林平均土壤呼吸值(CO2)差异显著,分别为4.28,3.51,2.28,5.37μmol/(m2.s)。4种林型土壤呼吸变化动态规律类似,从6月份开始升高,在7月或者8月达到峰值,然后开始下降,10月份土壤温度大幅下降,土壤呼吸也达到一个低谷。4种林型的土壤呼吸日变化均不明显。4种林型的土壤呼吸速率均与土壤温度呈显著相关关系,除杉木林外,另3种林型的土壤呼吸与土壤湿度相关关系不显著。     

酸雨胁迫对青冈土壤呼吸的影响研究

在亚热带酸雨危害较为严重的浙江省临安市设置实验样地,选择浙江省亚热带常绿阔叶林乔木层中青冈为研究对象,通过喷施不同酸度的模拟酸雨(pH2.5、4.0和5.6)定性和定量地研究酸雨胁迫下青冈苗木的土壤呼吸的特征及土壤呼吸与化学因子的关系,由此深入探讨不同酸度的酸雨胁迫下土壤呼吸的变化规律,从而丰富区域土壤碳循环研究的资料[1]。     

上海典型植物群落冬季土壤呼吸特征及其影响因子

采用开放式呼吸测定系统研究了上海典型绿地13类植物群落的冬季土壤呼吸速率及其影响因子.结果表明:不同植物群落之间的土壤呼吸存在差异,土壤呼吸速率的大小变化趋势为草＞乔＞灌,其中黑麦草草坪的呼吸速率最高,为.1.903±0.311μmol·m-2·s-1.人为干扰或植物生长习性不同影响植物群落的土壤呼吸,而影响植物群落土壤呼吸的环境因子主要有10 cm土温、5 cm土温、土壤有机质含量、大气CO2浓度和温度,它们与土壤呼吸速率的相关系数分别为0.632、0.389、0.328、0.137和0.135,结构主因子的累积贡献率达77.0%;其中10 cm土温是影响植物群落土壤呼吸的主导因子,它与土壤呼吸速率之间呈指数显著正相关.研究城市中不同植物群落的土壤呼吸特征对指导城市绿化和提高城市生态环境质量有借鉴作用.     

气象因子对麦田土壤呼吸速率影响的通径分析

[目的]研究不同天气条件下气象因子对土壤呼吸速率的影响。[方法]对拔节期麦田不同天气条件下影响土壤呼吸速率的气象因子进行通径分析。[结果]在晴天,5cm地温、太阳辐射、空气相对温度和空气温度与土壤呼吸速率的相关性均达到极显著水平,太阳辐射和5cm地温是影响土壤呼吸速率的主要气象因子;在阴天,太阳辐射是影响土壤呼吸速率的主要气象因子。[结论]晴天的土壤呼吸速率及剩余通径系数均高于阴天,说明土壤呼吸速率除了受地温、气温、太阳辐射和空气相对湿度影响外,还受其他因素尤其是生物因素的影响。     

杉木人工林林地土壤呼吸研究

采用CID-301PS光合测定仪,对20年生杉木人工林林地土壤的CO2排放动态进行了观测,结果表明,杉木林地土壤呼吸速率表现出明显的季节和日变化规律。其季节变化规律为:从1~7月份随温度呈上升的趋势,在7月达年呼吸速率(CO2)的最大值,为1.466μmol/(m2.s),8~12月呈逐渐递减的趋势,并且季节变化明显;日变化规律呈现出单峰曲线,最高峰出现在16:00~18:00。分析了林地土壤呼吸速率与环境因子的关系,指出林地土壤呼吸速率与进入土壤呼吸室的CO2浓度呈显著负相关,说明空气中CO2浓度的升高,将在一定程度上抑制土壤呼吸。同时得出杉木林地土壤呼吸速率与地下5cm温度呈显著正相关,建立了土壤呼吸速率与温度的回归方程,计算出杉木林地土壤的年呼吸量(CO2)为10.517t/(hm2.a)。     

荒漠生态系统土壤呼吸速率对环境因子的响应

为探明环境因子与土壤碳释放之间的关系,利用LI-8100土壤碳通量自动测定仪监测塔里木河下游典型断面的荒漠河岸林群落土壤呼吸的变化动态,并同步观测植被盖度、地下水位、土壤特性及温度等相关因子的变化,分析其与土壤的关系。结果表明:1)在同一温度范围条件下,虽然土壤呼吸对温度变化有所响应,但温度不再是土壤呼吸作用的主要限制因子,根系和土壤微生物的生命活动很容易受到其他因素的影响和制约;2)监测区地下水对土壤呼吸速率存在一定的影响,地下水位越高土壤呼吸速率越小,地下水位越低土壤呼吸速率越大;3)植被盖度与地下水同时作用于土壤呼吸过程;4)在地下水的影响下土壤特性对土壤呼吸过程也存在影响。     

生物因子对盘锦湿地芦苇生态系统土壤呼吸影响的研究

[目的]为优化湿地管理提供依据。[方法]在盘锦芦苇湿地随机选取3个样点,通过测定分析土壤呼吸作用、土壤含水量、土壤温度和生物因子揭示了生物因子对湿地土壤呼吸作用的影响。[结果]在湿地芦苇生态系统的生长季,4～9月生物因子变化较大,在4、5、6和9月土壤温度是土壤呼吸作用的主要控制因子,在7和8月土壤湿度是土壤呼吸作用的主要限制因子。仅5、6月的生物量增加与土壤呼吸作用增加呈正相关。在较短的时间段和一定区域内,生物因子是土壤呼吸作用空间变异性的主要控制因子。在湿地芦苇生态系统中,凋落物数量与土壤呼吸作用呈显著正相关。湿地芦苇生态系统0～30 cm的地下生物量与土壤呼吸作用呈显著正相关。[结论]芦苇生态系统土壤呼吸作用的空间动态主要受地表生物量和地下生物量的影响,生物因子对其日动态和季节动态影响不显著。     

大庆市碱草草场主要土壤环境因子对土壤呼吸的影响

影响土壤呼吸的因子有很多,在不同时间空间的不同生态系统其影响因子各不相同。本文研究了土壤呼吸的主要影响因子,包括地温、土壤湿度等非生物因子。发现地温、湿度是影响大庆市碱草草场土壤呼吸的主要因子,并从而建立了以地温及湿度为影响因子的土壤呼吸定量描述模型。     

晋西黄土区土壤呼吸日变化特征及其与环境因子的关系

土壤呼吸是陆地生态系统的碳循环中土壤碳的主要输出途径,利用便携式土壤呼吸测定仪LCpro+对晋西黄土区6种典型植被类型进行土壤呼吸速率的测定,另外同时测量相关的温度、湿度等环境因子,进而对土壤呼吸的日变化特征及与土壤温度和土壤湿度进行简单相关性分析和回归分析。结果表明:试验区内不同植被类型土壤呼吸速率日变化呈单峰型,中午12:00~13:00最大,凌晨5:00~6:00最小,均值由大到小依次为耕地(5.846)、次生林(4.305)、油松林(3.858)、刺槐林(3.456)、灌草地(2.220)、荒草地(1.355),退耕还林有利于减少土壤CO2输出;土壤呼吸与土壤温度的回归分析符合指数正相关关系,Q10值由大到小依次为灌草地(2.03)、耕地(1.88)、荒草地(1.86)、次生林(1.82)、油松林(1.75)、刺槐林(1.73),土壤呼吸与土壤湿度关系为对数模型的负相关模型,由多元回归分析得出土壤呼吸最主要的决定力是土壤温度。     

准噶尔盆地荒漠-绿洲过渡区土壤呼吸特征

【目的】研究干旱区典型山盆结构下不同土地利用方式的土壤呼吸特征,为干旱区碳过程阐明提供数据支持。【方法】通过LI-8100碳通量测定系统对西北干旱区典型荒漠-绿洲过渡带的自然植被和人工作物覆盖下的土壤呼吸进行两个植物生长时期的监测。【结果】不同植被覆盖条件的土壤呼吸日变化均呈单峰曲线,且日呼吸速率最高值出现在14:00～16:00,最低值出现在02:00～04:00;植物花期的土壤呼吸速率平均值明显高于凋败期;土壤0～5、5～10、10～20 cm温度日变化与土壤呼吸速率变化趋势极为接近。【结论】不同土地利用/覆盖下土壤呼吸特征差异性明显,土壤温度是影响土壤呼吸的关键因子。     

内蒙古野生柳兰土壤生境因子和环境因子研究

采用野外与室内测定相结合的方法,对内蒙古野生柳兰6种不同生境下的土壤与环境因子进行了分析.结果表明:野生柳兰对环境的适应性较好,在山地、林间、耕地、林缘、湿地、草地等均可完成全生育期生长;野生柳兰生长区域土壤水分介于2.4％～15.1％,对土壤水分的适应范围大、较耐干旱;野生柳兰生长区域土壤紧实度为34～48 kg/cm2、土壤温度为12～22℃,变异幅度较窄,可能是野生柳兰扩大种群的限制因子之一.研究结果将为野生柳兰最适生长环境分析、引种驯化及规模化种植提供理论参考.     

林地不同厚度土壤表面呼吸通量的试验

采用室内培养土壤方法,运用LI-8150测定了3次3昼夜不同厚度土壤表面呼吸通量。结果表明,随土壤厚度的增加,各次试验各时间跨度呼吸通量虽呈增加的趋势,但增加的速率相差很大,没有呈现线形增加的趋势。随观测时间的延续,呼吸通量增速最大值由10到20 cm厚度转变到20到30 cm厚度。呼吸通量的增速决定了各层次厚度呼吸通量的贡献率,各厚度呼吸贡献率与呼吸通量增速的大小具有相同的表现形式。     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合生理参数,与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)、空气温度(Ta)、空气CO2浓度(Ca)和空气相对湿度(RH)等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率(WUE)、瞬时羧化效率(CE)和气孔限制值(Ls);同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10:00-14:00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14:00-18:00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08:00出现全日最高峰,CE在10:00-16:00保持在较高水平;Ci于06:00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）等光合生理参数,与光合有效辐射（PAR）、水汽压亏缺（VPD）、空气温度（Ta）、空气CO₂浓度（Ca）和空气相对湿度（RH）等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率（WUE）、瞬时羧化效率（CE）和气孔限制值（Ls）;同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10：00-14：00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14：00-18：00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08：00出现全日最高峰,CE在10：00-16：00保持在较高水平;Ci于06：00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

重庆缙云山典型林地土壤分形特征对水分入渗影响

该文以土壤颗粒组成分维和孔隙组成分维来表征土壤结构特征,研究土壤结构分形特征对重庆缙云山典型林型林地土壤入渗率和入渗过程的影响.研究表明,缙云山土壤分形特征表现为:机械组成分维明显大于微团聚体分维和孔隙分维,各层之间孔隙分维变异最大,从表层到底层,孔隙分维呈下降趋势;根据土壤入渗过程曲线将入渗过程划分为3个阶段:①初渗阶段（0～5 min）;②过渡阶段（5～30 min）;③稳渗阶段（30～180 min）.在初渗阶段,入渗率主要受A1层土壤结构影响;在过渡阶段,入渗率主要受AB层孔隙组成和B层土壤结构影响;稳渗阶段,C层土壤结构是入渗率的主要影响因子.土壤入渗过程受土壤机械组成、微团聚体和孔隙组成的综合影响.在入渗整个过程中灌木林地的入渗率远大于其他林地和农耕地.在初渗阶段,农耕地大于其他林地;到稳渗阶段,林地大于农耕地.