干旱区荒漠草原土壤呼吸速率日动态特征及影响因子

摘要

为探讨干旱区不同天气条件下荒漠草原土壤呼吸作用日变化特征及影响因子，在生长季连续观测禁牧封育（简称Ec）荒漠草原和放牧未封育（简称Gz）荒漠草原土壤呼吸速率及环境因子。结果表明，不同天气Ec和Gz荒漠草原土壤呼吸速率日变化均呈单峰曲线变化趋势，在日尺度上，土壤呼吸速率均表现为晴天〉阴天，8月〉6月〉10月，且Ec〉Gz。不同天气Ec和Gz荒漠草原土壤呼吸速率与空气、土壤温度均呈显著指数相关（P〈0．05），且随着土层深度增加相关性逐渐变小；温度敏感性系数Q10表现为阴天（2．743）〉晴天（1．712），且晴天Q10为Ec（1．508）〈Gz（1．915），阴天Q10为Ec（3．145）〉Gz（2．340）。不同天气Ec和Gz荒漠草原土壤呼吸速率与土壤湿度一元二次模型达到极显著水平，与光照强度和风速呈显著线性正相关，与空气CO2浓度呈极显著线性负相关。主成分分析表明，0～20cm土壤水热状况是不同天气荒漠草原土壤呼吸的主要驱动因子。综上，阴天增加了温度敏感性系数，晴天增加了土壤呼吸作用，禁牧封育亦增加土壤呼吸作用。本研究为当地及中国北方干旱半干旱地区荒漠草原不同天气碳排放提供了理论依据，同时也为荒漠草原生态系统碳汇功能提供了科学参考。