【摘要】：土壤呼吸是土壤向大氣碳輸入的主要途徑,在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。據預測,未來100年全球平均地表溫度將上升0.3-4.8℃,溫度的升高會影響土壤呼吸從而改變全球碳平衡。濱海濕地中的“藍碳”是地球上最密集的碳匯之一,在應對氣候變化方面起著重要作用。由于濱海濕地地下水位淺、淡咸水交互作用明顯,增溫一方面能夠直接影響土壤呼吸,另一方面能夠通過影響水鹽動態(tài)間接影響土壤呼吸。因此,我們選擇黃河三角洲濱海濕地為研究對象,采用紅外輻射加熱器模擬增溫,研究了該地區(qū)環(huán)境因子、生物因子以及土壤呼吸的變化規(guī)律,同時探討了土壤呼吸對增溫的響應機制,最終定量評估了增溫對黃河三角洲濱海濕地土壤呼吸的影響。根據土壤含水量不同,將全年分成3個時期(干旱期、濕潤期、淹水期)。增溫對土壤呼吸速率的影響在不同時期表現不同。干旱期,溫度升高2.2℃,土壤呼吸速率降低了15.3%;濕潤期,溫度升高2.0℃,土壤呼吸速率提高23.9%;淹水期,增溫對土壤呼吸速率無顯著影響。全年尺度上,增溫2.0℃,土壤呼吸提高11.3%。增溫對土壤呼吸的影響是通過環(huán)境因素以及生物因素的改變實現的。不同時期(干旱期、濕潤期、淹水期)環(huán)境因素對土壤呼吸速率的影響機制不同。干旱期,增溫溫引起的土壤鹽分的升高限制了土壤呼吸;濕潤期,由于不存在鹽脅迫,溫度的升高促進了土壤呼吸的產生;淹水期,長期土壤水分的過飽和狀態(tài)影響了增溫效果,使得土壤呼吸速率在增溫與對照中無顯著差異。而增溫造成生物量的增加通過影響凋落物量等促進了土壤呼吸。不同時期的光合速率對土壤呼吸也產生了一定的影響。干旱期,增溫造成的光合速率的下降降低了土壤呼吸,濕潤期蘆葦光合速率的提高刺激了土壤呼吸的產生,而在淹水期植被的光合作用以及土壤呼吸作用均受到積水限制,溫度的升高對其影響不顯著。相關分析表明無論增溫還是對照,土壤呼吸速率均與土壤溫度表現出較強的相關性,是其主導因子。然而不同時期(干旱期、濕潤期、淹水期)由于土壤鹽分的不同造成土壤呼吸速率對溫度的響應不同。因此對土壤呼吸與溫度的關系進行分階段擬合:鹽分限制階段(土壤鹽分含量5.0 ds·m 1)方程為SR=0.081e0.117T(r2=0.69,p0.001);非鹽分限制階段(土壤鹽分含量5.0 ds·m 1),方程為SR=0.195e0.106T(r2=0.89,p0.001)。而對照小區(qū)全年與各個階段的擬合效果相似,因此,其方程為:SR=0.191e0.104 T(r2=0.84,p0.001)。模擬估算表明,干旱期增溫使黃河三角洲濱海濕地土壤呼吸降低了21.6%,濕潤期增溫使土壤呼吸增加了51.5%,淹水期無明顯差異;在全年尺度上,增溫使土壤呼吸提高了32.7%。
[Abstract]:Soil respiration is the main way of carbon input from soil to atmosphere and plays an important role in the global carbon cycle. It is predicted that the global average surface temperature will rise by 0.3-4.8 鈩，

本文編號：2170068