固沙植被区土壤呼吸对反复干湿交替的响应-生态学报.PDF

第 35 卷第 20 期 生 态 学 报 Vol.35,No.20 2015年10月 ACTA ECOLOGICA SINICA Oct.,2015 DOI:10.5846/ stxb201404090690 赵蓉,李小军,赵洋,杨昊天.固沙植被区土壤呼吸对反复干湿交替的响应.生态学报,2015,35(20):6720鄄6727. Zhao R,Li X J,Zhao Y,Yang HT.Response of soil respiration to repeated cyclesof drying and rewetting in soilsof the sand鄄fixed region of theTengger Desert.Acta Ecologica Sinica,2015,35(20):6720鄄6727. 固沙植被区土壤呼吸对反复干湿交替的响应 * 赵摇 蓉,李小军 ,赵摇 洋,杨昊天 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠研究试验站,兰州摇 730000 摘要:由降水的不连续性引起的土壤干湿交替是荒漠生态系统土壤呼吸的重要影响因子。 在恒温培养条件下,研究了固沙植被 区土壤呼吸对不同降雨量(5、10、20 mm)条件下以10 d为降水周期的多重干湿交替过程的响应,结果表明:3个降雨量条件下 的多重干湿交替过程中,土壤呼吸速率均在降雨后迅速增大,并在降雨0.5 h后达到最大值,尔后,随着土壤含水量的下降而逐 渐减小并恢复到降雨前水平。 随着干湿交替过程的依次进行,最大和平均土壤呼吸速率及累积碳释放量均呈现出逐渐减小的 趋势。 3个干湿循环周期平均呼吸速率和土壤碳释放量均随着降雨量的增加逐渐增大,土壤呼吸速率峰值表现为第 1个干湿 循环周期土壤呼吸速率峰值随着降雨量的增加而增大,而第2、3个周期各降雨处理下的土壤呼吸速率峰值显示出随着降雨前 期土壤含水量的增加而减小的趋势。 说明干湿交替过程对土壤呼吸具有显著的激发作用,且干湿交替程度(即降雨前后土壤 含水量的变化)以及土壤前期所经历的干湿交替过程是影响荒漠生态系统土壤呼吸对干湿交替响应的重要因素。 关键词:土壤呼吸;降水脉动;干湿交替;固沙植被区;腾格里沙漠 Response of soil respiration to repeated cycles of drying and rewetting in soils of the sand鄄fixed region of the Tengger Desert * ZHAO Rong,LI Xiaojun ,ZHAO Yang,YANG Haotian ShapotouDesert Research and Experiment Station,Cold andArid Regions Environmental and Engineering Research Institute,ChineseAcademy of Sciences, Lanzhou730000,China Abstract:In arid and semi鄄arid regions, the climate is characterized by long dry periods interspersed by occasional precipitation,owing to which the soil surface undergoesfrequent cycles of drying and rewetting (D/ RW). This influences underground carbon (C) mineralization and produces a transient CO pulse after each rewetting. Although the rewetting2 event is short鄄lived,the CO production that it triggers may constitute a significant portion of the carbon released annually