短期增溫對(duì)亞高山草甸生物量和土壤呼吸速率的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-09-15 18:21
以滇西北亞高山草甸為研究對(duì)象,利用開頂式生長(zhǎng)室(OTC)提高土壤溫度模擬全球氣候變暖,探討增溫對(duì)夏季和冬季草地土壤水分,土壤呼吸速率和植被生物量等方面的影響。結(jié)果表明:在開頂式生長(zhǎng)室的作用下,滇西北亞高山草甸地表年均溫度較對(duì)照提高了1.56℃,冬季增溫效果好于夏季。增溫顯著提高了草地的地上生物量(P<0.05),比對(duì)照高出148.76 g/m2。同時(shí)增溫促進(jìn)了根系向10~20 cm土層擴(kuò)展。在夏季和冬季,增溫處理和對(duì)照的土壤呼吸速率均呈現(xiàn)單峰曲線,在14∶00時(shí)出現(xiàn)峰值,夏季的最高值為5.66μmol/(m2·s),冬季為2.79μmol/(m2·s),夏季的土壤呼吸速率較冬季高出2.87μmol/(m2·s)。相關(guān)性分析表明,土壤呼吸速率與土壤溫度呈顯著正相關(guān)(P<0.05),土壤溫度和土壤含水量則呈現(xiàn)出了極顯著的負(fù)相關(guān)(P<0.01)。
【文章來(lái)源】:草原與草坪. 2019,39(01)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1增溫對(duì)亞高山草甸地表月平均溫度的影響(2013.7~2014.1)
。增溫作用促進(jìn)了根系的發(fā)育,使得根系蔓延到10~20cm土層。根系的垂直分布總體上都呈現(xiàn)從上到下的地下生物量分布減少的規(guī)律。這與土壤養(yǎng)分狀況及高海拔地區(qū)的土壤特性有關(guān),土壤表層儲(chǔ)存有大部分的土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),能夠給予根系發(fā)育更多的養(yǎng)分。圖3增溫作用下亞高山草甸夏季和冬季土壤的含水量Fig.3Dailysoilwatercontentofsubalpinemeadowsinsummerandwinterunderwarmingtreatment圖4增溫作用下亞高山草甸的地上和地下生物量Fig.4Warmingeffectonabovegroundandundergroundbiomassofsubalpinemeadow注:不同小寫字母表示處理與對(duì)照間差異顯著(P<0.05)2.4模擬增溫對(duì)土壤呼吸速率的影響增溫處理和對(duì)照夏季和冬季日動(dòng)態(tài)(8∶00~20∶00)的土壤呼吸速率均呈現(xiàn)“單峰”曲線,先升高后降低,冬季的土壤呼吸速率明顯低于夏季,且波動(dòng)更大(圖5)。從增溫處理分析,土壤呼吸速率在夏季的最高值為5.66μmol/(m2·s),而在冬季僅為2.79μmol/(m2·s),相差較大。說明增溫處理提高了土壤呼吸速率。在夏季,從早晨8∶00開始,增溫處理的土壤呼吸速率明顯大于對(duì)照,隨著時(shí)間的推移,二者的土壤呼吸速率均呈上升趨勢(shì),14∶00時(shí)土壤呼吸速率達(dá)到最高,且差距最小,隨后,土壤呼吸速率呈現(xiàn)下降趨勢(shì),對(duì)照下降的更快,18∶00時(shí)差值達(dá)到1.
正圖5增溫作用下亞高山草甸夏季和冬季土壤的呼吸速率Fig.5Warmingeffectonsoilrespirationrateofsubalpinemeadowsinsummerandwinter表1土壤呼吸速率和土壤溫度、土壤水分的相關(guān)性(夏季)Table1Correlationbetweensoilrespiration,soiltemperatureandsoilwatercontent(summer)指標(biāo)土壤呼吸速率土壤溫度土壤含水量土壤呼吸速率10.534-0.531土壤溫度0.3411-0.982**土壤含水量-0.175-0.966**1注:**表示在0.01水平上顯著相關(guān),下同表2土壤呼吸速率和土壤溫度、土壤水分的相關(guān)性(冬季)Table2Correlationbetweensoilrespiration,soiltemperatureandsoilwatercontent(winter)指標(biāo)土壤呼吸速率土壤溫度土壤含水量土壤呼吸速率10.937**-0.840*土壤溫度0.913**1-0.961**土壤含水量-0.775*-0.936**1相關(guān)(P<0.01),土壤呼吸速率和土壤含水量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(P<0.05),土壤溫度和土壤含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。3討論試驗(yàn)中使用的增溫設(shè)施———開頂式生長(zhǎng)室(OTC)與其他增溫方法相比,不僅可以有效提高土壤的溫度,而且具有方便易行、對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的影響較小的特點(diǎn),因而廣泛地
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]梯度增溫對(duì)青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳交換的影響[J]. 耿曉東,旭日. 草業(yè)科學(xué). 2017(12)
[2]藏北高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)呼吸對(duì)增溫的響應(yīng)[J]. 李軍祥,曾輝,朱軍濤,張揚(yáng)建,陳寧,劉瑤杰. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]全球變暖與陸地生態(tài)系統(tǒng)研究中的野外增溫裝置[J]. 牛書麗,韓興國(guó),馬克平,萬(wàn)師強(qiáng). 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2007(02)
[4]中國(guó)溫帶典型草原土壤呼吸特征的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王庚辰,杜睿,孔琴心,呂達(dá)仁. 科學(xué)通報(bào). 2004(07)
[5]模擬增溫效應(yīng)對(duì)矮嵩草草甸影響的初步研究[J]. 周華坤,周興民,趙新全. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2000(05)
本文編號(hào):3396561
【文章來(lái)源】:草原與草坪. 2019,39(01)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1增溫對(duì)亞高山草甸地表月平均溫度的影響(2013.7~2014.1)
。增溫作用促進(jìn)了根系的發(fā)育,使得根系蔓延到10~20cm土層。根系的垂直分布總體上都呈現(xiàn)從上到下的地下生物量分布減少的規(guī)律。這與土壤養(yǎng)分狀況及高海拔地區(qū)的土壤特性有關(guān),土壤表層儲(chǔ)存有大部分的土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),能夠給予根系發(fā)育更多的養(yǎng)分。圖3增溫作用下亞高山草甸夏季和冬季土壤的含水量Fig.3Dailysoilwatercontentofsubalpinemeadowsinsummerandwinterunderwarmingtreatment圖4增溫作用下亞高山草甸的地上和地下生物量Fig.4Warmingeffectonabovegroundandundergroundbiomassofsubalpinemeadow注:不同小寫字母表示處理與對(duì)照間差異顯著(P<0.05)2.4模擬增溫對(duì)土壤呼吸速率的影響增溫處理和對(duì)照夏季和冬季日動(dòng)態(tài)(8∶00~20∶00)的土壤呼吸速率均呈現(xiàn)“單峰”曲線,先升高后降低,冬季的土壤呼吸速率明顯低于夏季,且波動(dòng)更大(圖5)。從增溫處理分析,土壤呼吸速率在夏季的最高值為5.66μmol/(m2·s),而在冬季僅為2.79μmol/(m2·s),相差較大。說明增溫處理提高了土壤呼吸速率。在夏季,從早晨8∶00開始,增溫處理的土壤呼吸速率明顯大于對(duì)照,隨著時(shí)間的推移,二者的土壤呼吸速率均呈上升趨勢(shì),14∶00時(shí)土壤呼吸速率達(dá)到最高,且差距最小,隨后,土壤呼吸速率呈現(xiàn)下降趨勢(shì),對(duì)照下降的更快,18∶00時(shí)差值達(dá)到1.
正圖5增溫作用下亞高山草甸夏季和冬季土壤的呼吸速率Fig.5Warmingeffectonsoilrespirationrateofsubalpinemeadowsinsummerandwinter表1土壤呼吸速率和土壤溫度、土壤水分的相關(guān)性(夏季)Table1Correlationbetweensoilrespiration,soiltemperatureandsoilwatercontent(summer)指標(biāo)土壤呼吸速率土壤溫度土壤含水量土壤呼吸速率10.534-0.531土壤溫度0.3411-0.982**土壤含水量-0.175-0.966**1注:**表示在0.01水平上顯著相關(guān),下同表2土壤呼吸速率和土壤溫度、土壤水分的相關(guān)性(冬季)Table2Correlationbetweensoilrespiration,soiltemperatureandsoilwatercontent(winter)指標(biāo)土壤呼吸速率土壤溫度土壤含水量土壤呼吸速率10.937**-0.840*土壤溫度0.913**1-0.961**土壤含水量-0.775*-0.936**1相關(guān)(P<0.01),土壤呼吸速率和土壤含水量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(P<0.05),土壤溫度和土壤含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。3討論試驗(yàn)中使用的增溫設(shè)施———開頂式生長(zhǎng)室(OTC)與其他增溫方法相比,不僅可以有效提高土壤的溫度,而且具有方便易行、對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的影響較小的特點(diǎn),因而廣泛地
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]梯度增溫對(duì)青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳交換的影響[J]. 耿曉東,旭日. 草業(yè)科學(xué). 2017(12)
[2]藏北高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)呼吸對(duì)增溫的響應(yīng)[J]. 李軍祥,曾輝,朱軍濤,張揚(yáng)建,陳寧,劉瑤杰. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]全球變暖與陸地生態(tài)系統(tǒng)研究中的野外增溫裝置[J]. 牛書麗,韓興國(guó),馬克平,萬(wàn)師強(qiáng). 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2007(02)
[4]中國(guó)溫帶典型草原土壤呼吸特征的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王庚辰,杜睿,孔琴心,呂達(dá)仁. 科學(xué)通報(bào). 2004(07)
[5]模擬增溫效應(yīng)對(duì)矮嵩草草甸影響的初步研究[J]. 周華坤,周興民,趙新全. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2000(05)
本文編號(hào):3396561
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