本文關(guān)鍵詞：人工模擬降水條件下旱作農(nóng)田土壤“Birch效應(yīng)”及其響應(yīng)機(jī)制

  更多相關(guān)文章： 模擬降水 土壤呼吸 Birch效應(yīng) 底物供給 微生物脅迫

【摘要】：降水事件引起干土復(fù)濕刺激土壤CO_2,脈沖釋放的現(xiàn)象被稱為"Birch效應(yīng)",其作用機(jī)制可能是降水刺激土壤"底物供給"增加或引起土壤"微生物脅迫"所致。為深入了解土壤"Birch效應(yīng)"對降水格局改變的響應(yīng)過程及內(nèi)在機(jī)制,在冬小麥拔節(jié)期和夏閑期分別進(jìn)行了不同降水量(1-32 mm)人工模擬降水實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)觀測了降水后0-72 h土壤呼吸及土壤碳組分變化特征,結(jié)果表明:土壤呼吸隨降水量的增大而增強(qiáng),1-16 mm降水土壤呼吸峰值出現(xiàn)在降水后4h,而32 mm降水土壤呼吸峰值出現(xiàn)時(shí)間滯后了4 h。與較小降水量相比,較大的降水量能增加土壤呼吸但會(huì)推遲土壤呼吸峰值出現(xiàn)時(shí)間。土壤呼吸速率峰值(SRP)與降水量(P)呈冪相關(guān)(拔節(jié)期:SR-P=0.97P~(0.09),R~2=0.5,P0.05;夏閑期:SR-P=1.07P~(0.09),R~2=0.98,P0.01)。降水后72h累積CO_2釋放量(CO_2-P)與降水量呈線性相關(guān)(拔節(jié)期:CO_2-P=0.03P+5.99,R~2=0.58,P0.05;夏閑期:CO_2-P=0.11P+6.04,R~2=0.86,P0.01)。土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)和降水量之間存在二次曲線關(guān)系(拔節(jié)期:Q_(10)=-0.007P~2+0.2P+0.7,R~2=0.32,R~20.05;夏閑期:Q_(10)=-0.01P~2+0.3P+0.2,R~2=0.86,P0.01)。逐步回歸分析表明,冬小麥拔節(jié)期所有降水量處理土壤呼吸與土壤微生物量碳相關(guān)性均達(dá)到顯著水平(P0.05),指示土壤"Birch效應(yīng)"是由"微生物脅迫"所致。而在夏閑期,當(dāng)降水量小于8 mm時(shí)土壤呼吸與微生物量碳相關(guān)性顯著,即以微生物脅迫機(jī)制占主導(dǎo);8 mm降水處理下土壤呼吸與氯仿熏蒸-K_2SO_4提取態(tài)有機(jī)碳相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,指示則為兩種機(jī)制共同起作用,而當(dāng)降水量大于16 mm時(shí),土壤呼吸主要與可提取態(tài)有機(jī)碳顯著相關(guān),"Birch"效應(yīng)轉(zhuǎn)為以底物供給機(jī)制占主導(dǎo)。與夏閑期相比,冬小麥拔節(jié)期作物生長會(huì)削弱"Birch效應(yīng)",并改變其響應(yīng)機(jī)制。
【作者單位】： 西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院;中國科學(xué)院水利部水土保持研究所;USDA-ARS
【關(guān)鍵詞】： 模擬降水 土壤呼吸 Birch效應(yīng) 底物供給 微生物脅迫
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31270484,41171033) 教育部科技重點(diǎn)項(xiàng)目(209123) 西北大學(xué)研究生自主創(chuàng)新項(xiàng)目(YZZ13006)
【分類號(hào)】：S154
【正文快照】： 土壤呼吸是調(diào)控全球碳平衡的關(guān)鍵過程之一,其微小的變化就對大氣中CO2濃度產(chǎn)生較大影響[1]。降水事件導(dǎo)致土壤水分狀況快速變化,刺激土壤有機(jī)質(zhì)礦化過程,導(dǎo)致土壤呼吸速率較正常狀態(tài)提高數(shù)倍到數(shù)十倍然后快速回落[2-3]。這種由于降水或土壤干濕變化導(dǎo)致的土壤CO2脈沖釋放現(xiàn)象

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Carbon and Nitrogen Transformations in Surface Soils Under Ermans Birch and Dark Coniferous Forests[J];Pedosphere;2009年02期

，

本文編號(hào)：1089780