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干旱区绿洲果林土壤呼吸特征及影响因素研究

齐永昌  
【摘要】:7 干旱区是对气候变化较敏感的特殊而重要的地理单元,研究干旱区的土壤呼吸及其影响因子对于深入理解全球碳循环过程具有极其重要的意义。以阿克苏地区温宿县佳木试验站三种果林样地为研究对象,利用LI-8100自动土壤碳通量系统进行日变化监测,历时两个月,研究了干旱区三种果林土壤呼吸速率日变化特征及影响因素。主要研究结果如下: (1)三种果林土壤呼吸速率日变化特征基本呈单峰曲线,但不同样地土壤呼吸速率的最值出现的时间不同,苹果林、香梨林土壤呼吸速率最大值都出现在15:00;枣树林土壤呼吸速率出现2个峰值,在15:00和17:00时段。在不同天气背景下,三样地日变化格局基本相似。 (2)三种果林土壤呼吸速率与近地面、地下5cm、10cm处土壤温度与土壤呼吸速率之间的关系成正相关关系,适合指数模型;与25cm处土壤温度之间的关系成负相关关系,适合三次曲线模型。 (3)苹果林、枣树林、香梨林的Q_(10)值分别是3.14、3.16和2.25。高于相邻纬度的森林和草原群落的Q_(10)值。 (4)通过根系移除法测得三个样地中根系呼吸占土壤总呼吸分别是苹果林46.02℅、枣树林34.05℅、香梨林32.18℅。 (5)土壤含水量以5~15cm处与土壤呼吸速率的相关性最好,三次曲线模型能够较好的描述它们的关系(R~2=0.7888~0.4248)。说明水分状况对土壤呼吸有一定程度的影响。由此推断,在中国干旱地区,土壤含水量升高对土壤呼吸的影响大于湿润地区。全球变化导致的水分时空格局的变化可能对绿洲干旱地区的土壤呼吸有较大的影响。 (6)通过多元回归分析得出土壤呼吸速率与土壤温度、土壤含水量和空气湿度之间的关系模型可以解释69.4℅~99.6℅的土壤呼吸速率日变化;得出佳木斯试验站果林土壤呼吸速率主要受土壤温度、土壤含水量和空气湿度共同决定的。土壤呼吸日变化表现出受非生物因子温度和水分变化的调控,同时也受果林的根生物量的影响。


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