土壤呼吸作用时空动态变化及其影响机制研究与展望

摘要

测定不同陆地生态系统土壤呼吸速率及其时空波动,阐明其影响因子,对于全球碳素平衡预算和全球变化潜在效应估计是最为基本的数据.然而,有关土壤呼吸作用变异性及其影响因素的知识仍存在局限性,一些关键的过程和机制还有待阐明.该文综述了近年来土壤呼吸作用时空动态规律、影响机制和模拟方面的研究进展,指出环境因子和生物因子共同驱动着土壤呼吸作用的时间动态变化;土壤呼吸作用在不同时间尺度上还具有明显的空间异质性,这主要是植被覆盖、根系分布、主要的环境因素和土壤特性空间分布的异质性造成的.生物因子是影响土壤呼吸作用时空动态变化的主要因素之一.然而,目前所使用的土壤呼吸作用经验模型通常利用土壤温度、土壤湿度或者两者的交互作用模拟土壤呼吸作用动态变化,但没有考虑生物因子的影响,这可能会导致明显的偏差和错误.因此,为了精确估算土壤呼吸作用,必须解决土壤呼吸作用小尺度上的空间变异性;加强不同时间尺度上生物要素对土壤呼吸作用动态变化的影响研究;除了气候因子外,土壤呼吸作用经验模型应该纳入生物因子等其它影响因素作为变量,用以提高模型模拟的正确性和准确性.