准噶尔盆地荒漠灌丛草地土壤呼吸变化及其对土壤温、湿度的响应

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2019.06.026

草地学报 ›› 2019, Vol. 27 ›› Issue (6): 1677-1684.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2019.06.026

准噶尔盆地荒漠灌丛草地土壤呼吸变化及其对土壤温、湿度的响应

付皓宇, 井长青, 郭文章, 陈宸, 邓小进

新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830052

收稿日期:2019-07-19 修回日期:2019-08-26 出版日期:2019-12-15 发布日期:2019-12-31
通讯作者: 井长青,E-mail:jingchangqing@126.com
作者简介:付皓宇(1994-),男,汉族,新疆人,硕士研究生,主要从事草地资源与生态研究,E-mail:fuhaoyu_1994@163.com
基金资助:
国家自然科学地区科学基金项目（41561021）；国家重点研发计划课题中蒙草场荒漠化防治技术合作研究与示范（2017YFE0109200）资助

Changes of Soil Respiration in Desert Shrub Grassland and Its Response to Soil Temperature and Humidity in Junggar Basin

FU Hao-yu, JING Chang-qing, GUO Wen-zhang, CHEN-Chen, DENG Xiao-jin

College of Grassland and Environment Sciences, Xinjiang Agricultural University, Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology of Xinjiang, Urumqi, Xinjiang 830052, China

Received:2019-07-19 Revised:2019-08-26 Online:2019-12-15 Published:2019-12-31

摘要/Abstract

摘要： 本研究利用Li-8100开路式土壤通量测量系统对新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘荒漠灌丛草地生长季土壤呼吸速率进行了观测，分析了该地土壤呼吸特征及其与土壤温、湿度的关系。研究表明各层土壤温、湿度随着季节表现出明显的周期性变化特征，不同深度土壤温、湿度垂直梯度明显。荒漠灌丛草地土壤呼吸白天呈"双峰型"曲线；生长季土壤呼吸速率白天高于夜晚，草地土壤呼吸速率约为裸地的4倍；裸地夜间土壤表现为碳吸收过程。白天土壤呼吸速率与土壤温、湿度呈负相关关系，夜间为正相关关系；生长季白天土壤水分条件对土壤呼吸速率的影响更大，而夜间土壤温、湿度对土壤呼吸过程的影响均小于白天。该研究为明确干旱区碳收支过程提供一定的理论依据。

关键词: 荒漠灌丛草地, 土壤温度, 土壤湿度, 土壤呼吸速率

Abstract: The soil respiration rate during the growing season of desert shrub grassland in the southern margin of Gu er ban tong gu te desert,junggar basin,xinjiang was measured by li-8100 open-circuit soil flux measurement system. The soil temperature and moisture of each layer showed obvious periodic variation with season,and the vertical gradient of soil temperature and moisture at different depths was obvious. Soil respiration in desert shrub grassland showed a "bimodal" curve in daytime. During the growing season,the soil respiration rate was higher in daytime than at night,and the soil respiration rate of grassland was about four times of that of bare land. At night,bare soil shows a process of carbon absorption. Soil respiration rate was negatively correlated with soil temperature and moisture in daytime,positively correlated with soil temperature and moisture at night. During the growing season,the influence of soil moisture conditions on soil respiration rate is greater in daytime,the influence of soil temperature and humidity at night on soil respiration process is less than that in daytime. This study provides a theoretical basis for clarifying the process of carbon budget in arid areas.

Key words: Desert scrub grassland, Soil temperature, Soil moisture, Soil respiration rate

中图分类号:

S812

付皓宇, 井长青, 郭文章, 陈宸, 邓小进. 准噶尔盆地荒漠灌丛草地土壤呼吸变化及其对土壤温、湿度的响应[J]. 草地学报, 2019, 27(6): 1677-1684.

FU Hao-yu, JING Chang-qing, GUO Wen-zhang, CHEN-Chen, DENG Xiao-jin. Changes of Soil Respiration in Desert Shrub Grassland and Its Response to Soil Temperature and Humidity in Junggar Basin[J]. Acta Agrestia Sinica, 2019, 27(6): 1677-1684.

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参考文献

[1] 张蒙,李晓兵. 放牧对土壤有机碳的影响及相关过程研究进展[J]. 草地学报,2018,26(02):267-276
[2] 门学慧. 北疆温性荒漠类草地生物量与碳密度空间分布特征[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学,2013:1-2
[3] 周萍,刘国彬,薛萐. 草地生态系统土壤呼吸及其影响因素研究进展[J]. 草业学报,2009,18(2):184-193
[4] 房云龙,孙菽芬,李倩,等. 干旱区陆面过程模型参数优化和地气相互作用特征的模拟研究[J]. 大气科学,2010,34(2):290-306
[5] Aslam T,Choudhary M A,Saggar S. Influences of land use management on CO₂ emissions from a silt loam soil in New Zealand[J]. Agriculture,Ecosystems and Environment,2000,77(3):257-262
[6] Raich J W,Schlesinger W H. The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate[J]. Tellus,1992,44(2):81-99
[7] IPCC(intergovernmental panel on climate change),WG1(working group 1). Climate Change[M]. England;Cambridge University Press,1990:365-366
[8] 马治华,刘桂香,李景平,等. 内蒙古荒漠草原生态环境质量评价[J]. 中国草地学报,2007,29(6):17-21
[9] Jenkison D S,Adams D E,Wild A. Model estimates of CO₂,emissions from soil in response to global warming[M]. Nature,1991,351(6324):304-306
[10] Granier A,Cesehia E,Damesin C,et al. The carbon balance of a young Beech forest[J]. Functional Ecology,2000,14(3):312-325
[11] 张新杰,韩国栋,丁海君,等. 短花针茅荒漠草原不同载畜率的土壤呼吸与植物地下生物量的关系[J]. 草地学报,2015,23(03):483-488
[12] 董斅晓,薄元超,张晓琳,等. 农牧交错带半干旱草地生态系统土壤呼吸对短期不同放牧强度的响应[J]. 草地学报,2019,27(01):53-62
[13] Wang G X,Chen G D,Shen Y P. Soil organic carbon pool of grasslands on the Tibetan Plateau and its global Implication[J]. Journal of Glaciology and Geocryology,2002,24(6):693-700
[14] 白永飞,陈世苹. 中国草地生态系统固碳现状、速率和潜力研究[J]. 植物生态学报,2018,42(3):261-264
[15] 陈晓鹏,尚占环. 中国草地生态系统碳循环研究进展[J]. 中国草地学报,2011,3(4):99-110
[16] Han G X,Zhou G S,Xu G G. Research and prospects for soil respiration of farmland ecosystems in China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology,2008,32(3):719-733
[17] 陈全胜,李凌浩,韩兴国,等. 土壤呼吸对温度升高的适应[J]. 生态学报,2004,24(11):2649-2655
[18] 高艳红,李新荣,刘立超,等. 腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO₂收支变化及其不同观测方法间的比较[J]. 生态学报,2015,35(7):2085-2093
[19] 谢静霞,翟翠霞,李彦. 盐生荒漠与绿洲农田土壤CO₂通量的对比研究[J]. 自然科学进展,2008,18(3):262-268
[20] 张丽华,陈亚宁,李卫红. 准噶尔盆地梭梭群落下土壤CO₂释放规律及其影响因子的研究[J].中国沙漠,2007,27(2):266-27
[21] 张金霞,曹广民,周党卫,等. 高寒矮嵩草草甸大气-土壤-植被-动物系统碳素储量及碳素循环[J]. 生态学报,2003,23(4):627-634
[22] 张丽萍,陈亚宁,李卫红,等. 准噶尔盆地盐穗木群落土壤CO₂释放规律及其影响因子[J]. 干旱区研究,2007,24(6):6854-6860
[23] 徐明,张健,刘国彬,等. 植被类型和降雨量对沟谷地土壤水分和温度空间分布的影响[J]. 草地学报,2017,25(03):499-507
[24] 李贤红. 滨海盐碱地垦殖土壤呼吸特征及其影响因子研究[D]. 山东农业大学,2018:37-40
[25] 彭信浩,韩海荣,徐小芳,等. 间伐和改变凋落物输入对华北落叶松人工林土壤呼吸的影响[J]. 生态学报,2018,38(15):5351-5361
[26] 桑琳. 增温及秸秆施用对农田土壤呼吸及酶活性的影响[D]. 南京信息工程大学,2017:4-7
[27] 孙宝玉. 模拟增温对黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸的影响[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所,2017:3-4
[28] 李阳. 不同采伐强度下土壤温湿度对毛乌素沙柳林地土壤呼吸的影响[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2017:3-5
[29] 赵慢. 土壤呼吸对极端降水响应的模拟研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2017:4-5
[30] 韩璐,陈辉,陈同同,等. 柴达木盆地土壤温湿度变化特征及相关关系分析[J]. 水土保持研究,2016,23(6):166-173
[31] 杨庆朋,徐明,刘洪升,等. 土壤呼吸温度敏感性的影响因素和不确定性[J]. 生态学报,2011,31(8):2301-23112
[32] 陈妮娜,关德新,金昌杰,等. 科尔沁草甸草地土壤呼吸特征[J]. 中国草地学报,2011,33(5):82-86
[33] 白炜,王根绪,刘光生. 青藏高原高寒草甸生长期CO₂排放对气温升高的响应[J]. 生态学杂志,2011,30(6):1045-1051
[34] 张宇,红梅. 内蒙古荒漠草原土壤呼吸对模拟增温和氮素添加的响应[J]. 草地学报,2014,22(6):1227-1231
[35] Gaumont Guay D,Black T A,Griffis T J,Barr A G,et al. Interpreting the dependence of soil respiration on soil temperature and water content in a boreal aspen stand[J]. Agricultural and Forest Meteorology,2006,140(4):220-235

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[1]	郭文章, 井长青, 王公鑫, 侯志雄, 赵苇康. 天山北坡荒漠草原土壤呼吸和生态系统呼吸对降水的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2031-2039.
[2]	李彤, 张宇, 赵晋灵, 闫瑞瑞, 辛晓平, 王旭, 陈金强, 吴冬秀, 李凌浩, 赵曼. 放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(11): 2577-2582.
[3]	耿元波, 王子腾, 李茹霞. δ¹³C值在羊草草原植物体中的差异和变化及其影响因素分析[J]. 草地学报, 2019, 27(1): 153-162.
[4]	江红南, 许剑辉. 基于CoLM模式的干旱区土壤湿度模拟试验与误差分析[J]. 草地学报, 2018, 26(1): 244-248.
[5]	杨丰, 刘洪来, 陈超, 黎琳, 孔德顺, 吴文旋, 赵丽丽, 向俊. 贵州人工草地-农田界面土壤温度影响域研究[J]. , 2013, 21(6): 1080-1084.
[6]	袁飞, 赵敏, 戎郁萍, 白可喻. 刈割耙除对草地土壤呼吸的影响[J]. , 2012, 20(4): 637-642.
[7]	高伟平, 周禾, 熊雪. 修剪频率对混播草坪土壤呼吸特征的影响[J]. 草地学报, 2012, 20(3): 471-478.
[8]	郭明英, 朝克图, 尤金成, 徐丽君, 王丽娟, 贾淑杰, 辛晓平. 不同利用方式下草地土壤微生物及土壤呼吸特性[J]. , 2012, 20(1): 42-48.
[9]	庞莹莹, 邓波, 张英俊, 杨世超, 马学敏, 刘蒙. 苜蓿草地土壤呼吸及其对环境响应的研究[J]. , 2011, 19(3): 432-437.
[10]	郭明英, 卫智军, 徐丽君, 杨桂霞, 刘红梅, 吴艳玲, 辛晓平. 不同刈割年限天然草地土壤呼吸特性研究[J]. , 2011, 19(1): 51-57.
[11]	柴青, 钟芳, 李春杰, 南志标. 不同土壤湿度条件下微生物菌肥对3个绿化草种生长的影响[J]. , 2010, 18(6): 854-858.
[12]	谢慧慧, 樊军, 郝明德, 王建国, 齐丽彬. 地表覆盖对黄土高原水蚀风蚀交错区人工草地水分利用的影响[J]. , 2010, 18(2): 172-176,182.
[13]	王进, 韩多红, 陈叶, 金自学. 环境因子对苦豆子种子萌发和幼苗生长的影响[J]. , 2007, 15(3): 259-262.