青藏高原东缘高寒草甸土壤呼吸速率日变化及影响因子比较研究

摘要

本文利用Li-6400—09土壤呼吸叶室测定仪测定了青藏高原东缘高寒草甸土壤呼吸速率日变化情况，并测定了大气温度、0cm、5cm、10cm、15cm、20cm地温和0-60cm土壤剖面每10cm的有机碳、全氮、C/N、全磷、容重、体积含水量、pH，探讨温度及土壤理化性质对土壤呼吸速率的影响。 结果表明，在选取的浅丘山地灌丛(US)、浅丘山地草甸(UM)及丘前阶地草甸(TM)三块样地中，土壤呼吸速率日变化均呈单峰型，日均呼吸速率是UM(5.34±0.339μmol/m2·s)＞US(5.14±0.225μmol/m2·s)＞TM(4.49±0.282μmol/m2·s)，差异极显著(P＜0.01)；峰值和谷值分别是：6.26±0.497μmol/m2·s、7.00±0.283μmol/m2·s、6.24±0.391μmol/m2·s和4.05±0.508μmol/m2·s、3.88±0.205μmol/m2·s、3.13±0.245μmol/m2·s；达到峰值和谷值的时间(当地时间)分别为：13：00-15：00、11：00-13：00、13：00-15：00和05：00—07：00、05：00—07：00、05：00—07：00；白天的释放速率分别是晚上的1.22、1.32、1.28倍，差异极显著(P＜0．01)。 大气温度、0cm地温、5cm地温与三块样地土壤呼吸速率相关性最强，影响极显著(P＜0.01)，其中5cm地温是各温度指标中影响最大的，能较准确地反应温度和呼吸速率间的关系；10cm地温与呼吸速率相关性较好，影响显著(P＜0．05)；15cm地温、20cm地温与呼吸速率无关。指数模型能较好地模拟温度与呼吸速率间的关系。基于计算出的Q10值，土壤呼吸速率对5cm地温的变化最敏感，呼吸速率对温度的响应依次是UM＞US＞TM；本区Q10值偏小，土壤呼吸速率对温度变化的响应并不像预想中那么敏感。 土壤理化性质中有机碳、全氮、C/N、全磷、容重对浅丘山地灌丛的呼吸速率影响最大，相关系数(r)为0.5-0.8，均达到极显著相关；有机碳、全氮、C/N、全磷、容重、体积含水量及pH与浅丘山地草甸呼吸速率间的相关系数(r)非常小，均对浅丘山地草甸CO2的释放没有影响；有机碳、全氮、C/N、容重、体积含水量、pH对丘前阶地草甸的影响最大，相关系数(T)也为0.5-0.8，P＜0.01。整体上，浅丘山地灌丛剖面土壤理化性质对土壤呼吸速率的影响呈现出连续性和深层土壤理化性质对呼吸速率影响也较大的特点；丘前阶地草甸则呈现出间断性和表层土壤理化性质对呼吸速率的影响较大的特点；并且土壤理化性质对呼吸速率的影响是浅丘山地灌丛＞丘前阶地草甸。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1研究意义

1.2研究进展

1.2.1土壤呼吸划分和认识分歧

1.2.2土壤呼吸的影响因子

1.2.3建议与思考

2材料与方法

2.1研究区域概况

2.2样地设置及测定方法

2.3数据处理

3结果与分析

3.1土壤呼吸速率日变化

3.2温度对土壤呼吸速率的影响

3.3土壤呼吸速率温度敏感性比较

3.4土壤理化性质对土壤呼吸速率的影响

3.4.1土壤有机碳对土壤呼吸速率的影响

3.4.2土壤全氮对土壤呼吸速率的影响

3.4.3土壤C／N对土壤呼吸速率的影响

3.4.4土壤全磷对土壤呼速率吸的影响

3.4.5土壤容重对土壤呼吸速率的影响

3.4.6土壤体积含水量对土壤呼吸速率的影响

3.4.7土壤pH对土壤呼吸速率的影响

3.5土壤理化性质垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.1土壤有机碳垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.2土壤全氮垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.3土壤C／N垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.4土壤全磷垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.5土壤容重垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.6土壤体积含水量垂直分布对土壤呼吸速率的影响

3.5.7土壤pH垂直分布对土壤呼吸速率的影响

4讨论

4.1浅丘山地灌丛、浅丘山地草甸、丘前阶地草甸日均土壤呼吸速率差异比较

4.2浅丘山地草甸土壤呼吸速率与土壤理化性质弱相关的原因

4.3植被差异对土壤呼吸速率的影响

4.4高山绣线菊灌丛下、高山绣线菊灌丛间和浅丘山地草甸土壤呼吸速率比较

5结论

参考文献

致 谢

研究生在校期间的科研成果