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《陕西师范大学》 2002年
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西安地区土壤CO_2释放量的变化研究

张晓龙  
【摘要】: 本研究的样区位于西安南郊、东郊和长安县附近。表土层一般由马兰黄土组成,粒度成分、矿物及化学成分均一,结构松散,是研究土壤CO_2释放量变化的理想土层。地貌特点是南郊为平坦的渭河二级阶地,东郊为较高的白鹿塬,长安县观测区域为少陵塬。研究区的天然植被已不多见,主要是栽培作物,人工植被和次生植被。该地区的气候属暖温带大陆性季风气候,四季变化明显,总体上为温暖半湿润的特点。 本文观测采用碱溶液吸收法。原理是把一定浓度的碱液置于土壤表面上的烧杯中,然后用一只圆桶将地面罩住。当CO_2从土壤表面释放时,它便被围集在圆桶内并被碱液吸收。在经一定的吸收时间后,把盛有碱液的烧杯移出,用滴定法测定未反应的部分碱液,通过差减法,就能算出与碱结合的CO_2量。 1999年9月~2001年6月近2a的观测资料显示,西安地区土壤CO_2释放与前人在其他地区的研究不同,释放量变化与温度变化并未呈现正相关的关系,表面上呈现出一种反相关的关系,表现为白天释放量低于夜间。不同的生态系统昼,夜分别占日释放总量的比例有一定差异,白昼所占比例由高到低变化一般为:农田>裸地>林地>草地。 观测资料表明,西安地区土壤CO_2释放量的日变化从当日8:00到次日8:00,呈现由低变高再变低的变化规律。土壤CO_2释放量的变化趋势大体与温度的变化一致,但在时间上有一定的滞后性。一般在11:00~14:00出现一天中的最小值,之后释放量迅速上升,至19:00-23:00为全天最高值时段,清晨6:00左右明显下降。 随着季节的变化,西安地区土壤CO_2释放量有明显的增减,夏季日释放量最多,秋季次之,冬季最少。从具体月份看,一般7月份日释放量最高,可达到8g/m~2·d以上,8月次之,冬季3个月释放量最少,最少时不足0.5g/m~2·d。 影响西安地区土壤CO_2释放量的因素中,温度是最重要的。从季节变化看,温度对土壤CO_2释放的重要作用更力口明显。通过统计分析,释放量的变化与温度呈极显著的正相关关系。随着全球变暖,土壤CO_2释放量将会增加。 土壤CO_2对土质、土壤结构差异反应敏感,疏松土层CO_2释放量明显大于密实土层。通过布设一定数量的观测点,可据CO_2释放量的差异评价土质的优劣。 不同植被条件下,土壤CO_2释放量有差异。一般说来,裸地有较高的释放 量,林地和草地释放量较低.开垦后的农田在撂荒后CO;释放量会增加.裸露 地表土壤CO;的释放量变化较大,地表覆盖良好,CO;释放较为稳定. 土壤CO;主要是微生物生命活动产生的.根据西安地区土壤CO;释放量的昼 夜变化规律推测,夜间微生物活动强度很可能大于白天. 对黄土母质上发育的土壤来说,CO;不仅来自lin左右的汽层土壤,而且来 自 lin以下土层的 CO;也很多. 实验发现,植被对缓和土壤碳释放,保护环境具有重要意义.保护植被, 加强生态建设是减缓大气CO。增加的有效措施.大力提倡恢复和营造森林,增 大陆地碳汇,是今后环块发展的重要方向.
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