青藏高原典型下垫面土壤呼吸日变化特征及其影响因素

摘要

选取青藏高原围封草地、砾石草地、河滩草地3种典型下垫面为研究对象,利用便携式红外气体分析仪测定土壤呼吸CO₂排放速率并探讨土壤温度及土壤湿度对其的影响,以确定导致土壤呼吸CO₂排放速率变化的外控因子.结果表明,围封草地、砾石草地、河滩草地土壤呼吸CO₂排放速率均存在明显的日变化规律,呈现单峰趋势,即土壤呼吸CO₂排放速率日最大值均出现在14:00,日最小值均出现在08:00.围封草地日均土壤呼吸CO₂排放速率(2.34±0.13μmol/（m²·s）)显著（P<0.05）高于河滩草地(1.15±0.07μmol/（m²·s）)和砾石草地(0.25±0.02μmol/（m²·s）).土壤呼吸CO₂排放速率与表层0～5 cm土壤温度呈极显著正相关（P<0.01）,与表层0～5 cm土壤湿度呈显著负相关（P<0.05）.表层土壤温度、湿度对土壤呼吸CO₂排放速率影响的标准化总效应值分别为0.31、-0.05.不同研究区因底物不同（如土壤有机碳含量）,导致土壤呼吸CO₂排放速率出现差异.在全球气候加速变暖背景下,温度是影响土壤呼吸CO₂排放速率的主要外控因子,底物管理是控制土壤呼吸CO₂排放速率的关键矿化过程.

关键词

气候变化 / 土壤呼吸速率 / 土-气交互作用 / 外场观测 / 结构方程模型

基金资助

教育部学科突破先导项目(JYB2025XDXM910); 国家自然科学基金项目(42105116); 第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0602); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(lzujbky-2024-07,lzujbky-2024-jdzx07,lzujbky-2022-kb10,lzujbky-2022-kb09)