元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征

摘要

【目的】土壤呼吸对大气中二氧化碳浓度有重要的调节作用。萨王纳生态系统土壤呼吸是全球温室气体主要排放源之一,但是其排放特征与主要影响因子尚不清楚。【方法】以元江干热河谷(萨王纳)稀树灌草丛生态系统为对象,利用静态箱法,从2014年6月到2015年6月对元江土壤呼吸进行测量,研究了元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征及其影响因子。【结果】元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤温度、水分和呼吸速率具有明显的季节变化,雨季高于干季。土壤呼吸速率与土壤温度和土壤湿度分别呈指数和抛物线关系,土壤5和10 cm处温度Q10分别为1.73和1.98,小于全球均值2.0,采用10 cm土壤温度能更好地模拟土壤呼吸。通过土壤温度、湿度与土壤呼吸双因子拟合分析得出元江萨王纳生态系统的土壤呼吸主要受到水分条件的制约;生态系统土壤呼吸年排放量为4.20 t·hm^−2·a^−1,其中雨季2.71 t·hm^−2,占全年碳排放总量的64.5%,干季的二氧化碳排放量为1.49 t·hm^−2,占全年碳排放总量的35.5%。全球萨王纳生态系统土壤呼吸均值为8.16 t·hm^−2·a^−1。【结论】元江土壤呼吸总量在全球萨王纳生态系统中处于较低位置,主要是因为元江萨王纳生态系统降水量较全球萨王纳低,而降水量与萨王纳地区土壤呼吸呈极显著正相关关系(R^2=0.61,P<0.001)。