毛乌素沙地黑沙蒿群落多尺度呼吸的季节动态和影响因素

王天娇, 刘鹏, 翟树琛, 李鑫豪, 高圣杰, 贾昕, 查天山

北京林业大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (09) : 68 -76.

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毛乌素沙地黑沙蒿群落多尺度呼吸的季节动态和影响因素

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摘要

【目的】比较不同观测尺度呼吸对环境因素的响应,特别是对温度和水分的响应,理解多尺度呼吸作用的影响机制,以期提升跨观测尺度呼吸模型模拟精度。【方法】在宁夏盐池选取典型黑沙蒿群落,于2022年5—10月,在固定样地原位连续监测黑沙蒿叶片、土壤与生态系统呼吸速率(即Rl、Rs与Re),拟合呼吸与温度、水分之间的关系,了解多尺度呼吸的季节动态特征及其环境影响因素。【结果】(1)观测期内,Rl主要受温度调控(R2为63.5%),温度敏感性(Q10)为1.48,Rl日均值最大为5.96μmol/(m2·s),出现在7月;Rs和Re季节变化均受水分调控(R2分别为44.4%和50.9%),Q10分别为1.23和1.08,Rs和Re最大日均值均出现在8月,分别为2.94μmol/(m2·s)和4.07μmol/(m2·s)。(2)温度–水分双变量经验模型对Rl、Rs和Re的解释能力相较于单变量模型提升程度有限,平均R2分别增加了0.09、0.05和0.02。(3)水分条件是不同观测尺度呼吸温度敏感性是否趋于一致的关键因素。当土壤水分条件较差时(相对土壤含水量WRE <0.4时),Rl、Rs和Re对温度的响应有显著差异,Q10分别为1.34、0.63和0.84;当土壤水分条件较好时(WRE≥0.4),Rl、Rs和Re对温度的响应趋于一致,Q10约1.8。【结论】不同观测尺度呼吸季节变化的调控因素存在差异,而双变量模型对提升不同观测尺度呼吸模拟的精确性作用有限,充分考虑不同观测尺度以及同尺度水分条件的差异是未来准确模拟干旱或半干旱地区呼吸作用的关键。

关键词

黑沙蒿 / 生态系统 / 叶片呼吸 / 毛乌素沙地 / 温度敏感性 / 土壤呼吸

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王天娇, 刘鹏, 翟树琛, 李鑫豪, 高圣杰, 贾昕, 查天山 毛乌素沙地黑沙蒿群落多尺度呼吸的季节动态和影响因素[J]. 北京林业大学学报, 2024, 46(09): 68-76 DOI:

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