【摘要】：生物土壤結(jié)皮作為干旱半干旱地區(qū)重要的地表覆蓋類(lèi)型和景觀特征之一,其自身具備的光合與呼吸能力對(duì)荒漠生態(tài)系統(tǒng)地表與大氣界面中的碳交換與循環(huán)產(chǎn)生了重要影響。水分是干旱半干旱地區(qū)許多生態(tài)過(guò)程中的主要限制因子,能夠影響生物土壤結(jié)皮的光合與呼吸過(guò)程,進(jìn)而影響生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的碳通量規(guī)律。針對(duì)高寒沙區(qū)蘚類(lèi)和藻類(lèi)結(jié)皮為主的生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤,設(shè)置了1、2、5、10mm以及0(對(duì)照)的模擬降水梯度,利用LI-8100土壤碳通量測(cè)定系統(tǒng),對(duì)模擬降水后結(jié)皮覆蓋土壤的碳通量進(jìn)行測(cè)定,以探討不同結(jié)皮種類(lèi)和不同強(qiáng)度降水對(duì)碳通量的影響。結(jié)果表明:(1)降水對(duì)生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的凈碳通量、暗呼吸均有激發(fā)作用,使碳通量在極短時(shí)間內(nèi)到達(dá)峰值且與對(duì)照差異顯著,但各降水量之間差異不顯著。兩種不同結(jié)皮覆蓋類(lèi)型相比,蘚類(lèi)結(jié)皮覆蓋土壤在降水后的碳通量峰值和受降水激發(fā)的有效時(shí)間均顯著高于藻類(lèi)結(jié)皮。(2)兩種結(jié)皮覆蓋土壤在模擬降水后的48h累積碳釋放隨降水量的增加而增加且與對(duì)照差異顯著。同時(shí)蘚類(lèi)結(jié)皮覆蓋土壤累計(jì)碳釋放顯著高于藻類(lèi)結(jié)皮覆蓋土壤。(3)兩種生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的碳通量和土壤水分體現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,凈碳通量和暗呼吸均隨水分的增加而增加。因此,在降水條件下生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤表現(xiàn)出明顯的碳源效應(yīng),其碳通量以及碳釋放量都有顯著的改變,在研究干旱半干旱地區(qū)碳交換規(guī)律時(shí)應(yīng)該考慮不同生物結(jié)皮的覆蓋和降水事件的影響。
【圖文】：

http://www．ecologica．cn圖1生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤凈碳通量對(duì)模擬降水的響應(yīng)Fig．1Ｒesponseofnetcarbonfluxinbiological-soilcrustedsoiltosimulatedprecipitation表2結(jié)皮類(lèi)型和降雨量對(duì)土壤碳通量的影響Table2Theeffectsofcrustsandsimulatedprecipitationonsoilcarbonflux誤差來(lái)源Sourceofvariance凈碳通量NCF呼吸速率DＲ光合速率PndfFpdfFpdfFp結(jié)皮種類(lèi)Typeofbiologicalsoilcrusts1．00042．2850．0001．00051．3930．0001．0000．9460．333降水量Precipitation4．0006．5090．0294．0003．9280．0064．0001．2650．290結(jié)皮種類(lèi)×降水量Type×Precipitation4．0002．1390．0444．0000．3290．8584．0000．9400．9402．1．2生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤呼吸速率的動(dòng)態(tài)變化降水量對(duì)生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的DＲ也有著顯著影響(P＜0．01)。降雨前兩種生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的DＲ分別是1．16，，0．79μmolm－2s－1。降水后兩種生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤的DＲ十分迅速的達(dá)到最高值，然后隨時(shí)間逐漸下降。在峰值時(shí)蘚類(lèi)結(jié)皮DＲ分別為0．95、3．66、4．78、5．25、8．93μmolm－2s－1，表現(xiàn)為P10＞P5＞P2＞P1＞CK，P10顯著高于其他處理，P5、P2和P1顯著高于CK。蘚類(lèi)結(jié)皮的DＲ在24h后回到正常水平。藻類(lèi)結(jié)皮覆蓋土壤的DＲ最大值分別為0．37、1．55、2．15、2．23、2．32μmolm－2s－1，表現(xiàn)為P5＞P10＞P2＞P1，均顯著高于CK，不同降水處理間有顯著差異(P＜0．01)。對(duì)于藻結(jié)皮，除P10外其他降水處理均在24h左右回到正常水平。兩種結(jié)皮相對(duì)比，蘚類(lèi)結(jié)皮覆蓋土壤的DＲ受到模擬降水的影響較明顯，且蘚類(lèi)結(jié)皮的DＲ最大值高于藻類(lèi)結(jié)皮。隨著降水量的增大，兩種結(jié)皮覆蓋土壤的48h內(nèi)平?

http://www．ecologica．cn圖2生物土壤結(jié)皮覆蓋土壤呼吸速率對(duì)模擬降水的響應(yīng)Fig．2Ｒesponseofrespirationrateinbiological-soilcrustedsoiltosimulatedprecipitation圖348h內(nèi)平均碳通量和降水的關(guān)系Fig．3TherelationshipsbetweentheaverageCO2fluxandsimulatedrainfallamountoverthefirst48h(AVＲ)a，b，c，d，e，f代表不同的顯著性水平并在12h之后基本保持平穩(wěn)。在整個(gè)測(cè)定過(guò)程中，蘚類(lèi)結(jié)皮的4種降水處理與對(duì)照之間差異顯著(P＜0．01)，而每個(gè)降水量之間的差異不顯著(P＞0．01)。藻類(lèi)結(jié)皮Pn的變化趨勢(shì)較之蘚類(lèi)表現(xiàn)的并不明顯。藻類(lèi)結(jié)皮在開(kāi)始時(shí)分別為－1．06、－0．88、－2．17、－1．02、0．08μmolm－2s－1，其中P10隨著時(shí)間其Pn逐漸提高并在4h至6h左右到達(dá)最大值，并在降水后24h后恢復(fù)正常值。其他降水處理并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的光合速率增加趨勢(shì)。蘚類(lèi)結(jié)皮光合速率表現(xiàn)出的最高值為藻類(lèi)結(jié)皮的2．76倍，而藻類(lèi)結(jié)皮的光合速率也比蘚類(lèi)結(jié)皮更早回到正常水平。4428生態(tài)學(xué)報(bào)37卷
【作者單位】： 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所;青海省農(nóng)林科學(xué)院;青海共和荒漠生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41471096,41371093,41171077) 中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(CAFYBB2016ZD010)
【分類(lèi)號(hào)】：S154.1

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