赣南红壤地区马尾松林和草地土壤呼吸变化研究

采用碱液(NaOH)吸收法对赣南红壤地区马尾松和草地两种植被类型的土壤呼吸速 率的变化及其影响因子进行了测定.结果表明:不同植被类型的土壤呼吸速率有显著差异(P＜0.05),马尾松和草地土壤呼吸的变化与温度的变化趋势具有一定的相关性,观测期间,土壤呼吸速率5月最高,1月最低,且土壤呼吸总体速率草地大于马尾松林地,但1月...     

土壤呼吸对温度的敏感性研究综述

土壤呼吸对温度变化的响应已成为生态学研究的重要内容之一。根据近年来国内外最新的研究资料,综合介绍了土壤呼吸对温度敏感性方面的研究现状与成果,分析和探讨存在的问题。温度是影响土壤呼吸的重要因子,土壤呼吸与温度之间相关关系密切,但土壤呼吸对温度变化的响应与机制仍不确定。模拟土壤呼吸对温度的敏感性模型有多种且在不断完善,但简单的Q10经验模型仍被普遍使用。土壤呼吸各来源对温度的敏感性贡献仍不明确。因此在今后的研究中,应规范统一土壤呼吸和温度的测定方法,明确各因子对土壤呼吸的影响,土壤呼吸的时空异质性,土壤呼吸各组分对土壤呼吸的贡献以及各组分对温度的敏感性。     

土壤呼吸日动态同温度的关系以及最适测定时间

一天一次的土壤呼吸测定方式可能会引起结果的偏差, 为了估计这种偏差以及确定土壤呼吸测定的最适宜时间, 2011年6?8月在河北省塞罕坝地区开展4种植被类型(森林、灌丛、草原和草甸)、13个群落类型土壤呼吸速率日动态以及土壤表层10 cm温度和气温的同步测定。结果表明: 在一天内不同时间进行测定, 可导致土壤呼吸速率偏离程度在-26%~68%; 森林在一天内不同时间进行测定, 对土壤呼吸速率的影响较小(距离日平均值的偏离<10%); 草原和草甸通常在早上7:30-10:30和下午17:00-19:00进行测定对土壤呼吸速率的影响较小(距离日平均值的偏离<10%)。土壤呼吸速率的日变化与土壤温度和气温的日变化密切相关。研究表明, 如果忽略土壤呼吸的日动态, 将会对土壤呼吸速率的估算带来显著影响。     

植被—土壤—水文相互作用及生态水文模型参数的动态表述

植被与土壤、水文之间存在复杂的相互作用,是生态水文模型和植被变化生态水文效应评估研究的重点.虽然陆面植被指数等动态变化对流域截留、蒸散发等水量、能量平衡项影响已有较多研究,但植被地下生物量变化如何改变土壤结构和水力特性,进而影响入渗和径流等水文过程研究相对缺乏.本文综述国内外植被变化对土壤、水文动态变化特征研究成果基础上,分析植被变化水文响应的阈值效应和尺度效应、植被变化下的土壤水力参数时变特征定量表述及其与植被、土壤类型以及气候条件的关系.在生态水文模型中,考虑植被因子对土壤水力参数影响的动态表达可以提高植被变化下水文效应模拟和预测的可靠性.     

岩溶系统不同植被下土壤碳排放的温度效应

全球变化研究中土壤的呼吸排放等成为科学家们关注的热点问题,影响土壤碳排放的一个最主要的因子是温度。本文研究了岩溶系统中两种典型植被条件下温度的日变化动态及其系统碳排放过程,并对碳排放的温度效应进行了研究,结果表明土壤温度与岩溶系统碳排放有显著相关,尤以草地生态系统为甚。森林生态系统中,与土壤呼吸排放有显著相关的温度因素为土表温度,且为负相关,表明土壤呼吸排放对该温度的滞后响应。林地、草地生态系统中5cm～15cm土壤温度与土壤呼吸碳排放显示出正效应,表明土壤温度促进土壤呼吸的碳排放。同时,草地生态系统中表层泉水碳排释与土下5cm土温也有极显著相关。即岩溶生态系统碳排放具有极显著的温度效应。     

植被变化对土壤呼吸与土壤温度和水分关系的影响

用闭合动态法(Li-6400-09)对人工草地和裸地进行了为期1 a的土壤呼吸季节变化和3次24 h日变化的测定.结果表明:土壤呼吸具有明显的季节变化,夏秋季较高,冬春季较低.土壤呼吸具有明显的日变化特点,最大值一般在午后,晚间维持在较低水平.在年尺度上土壤温度可以解释土壤呼吸变化的24.1%(线性方程)和46.6%(指数方程);当分别分析人工草地(1月6日 至 7月3日)和裸地(7月12 日至 12月6日)的土壤呼吸和温度的关系时,R2值提高到0.66和0.39(线性方程),0.76和0.54(指数方程).土壤呼吸的季节变化与土壤水分关系显著.土壤呼吸的季节变化与温度和水分季节变化的复合关系可以解释土壤呼吸季节变化的65.2%～76.9%.土壤呼吸的年温度敏感性指数(Q10)和10 ℃时的土壤呼吸值(R10)分别为2.28和2.37 μmol·m-2·s-1.测定期间人工草地和裸地的Q10和R10值分别为4.48,2.85 μmol m-2s-1和1.70,2.15 μmol·m-2·s-1.     

丝绸之路经济带不同类型荒漠植被生长及其对气候变化响应

结合GIMMS归一化植被指数（NDVI）、TRENDYv2模型模拟净初级生产力、GRACE陆地水储量变化（ΔS_TW）及网格气候数据集,借助线性回归和偏相关分析,研究了1982—2015年丝绸之路经济带（the Silk Road Economic Belt,SREB）区域不同类型荒漠植被各季节生长动态及其对气候变化的响应规律．结果表明:1）升温导致SREB在1993—2015年的土壤含水量显著减少,2003—2015年陆地水储量下降,且ΔS_TW下降趋势增大,干旱加剧．2）不同类型荒漠植被生长存在差异,沙漠、半沙漠及荒漠灌丛区植被在1982—1992年呈增加趋势,1992年后降低;荒漠与苔原区植被仅在1992年前的生长季增加;沙漠与半沙漠区和荒漠草原区植被变化不显著．3）温度升高及降水减少引起的干旱胁迫是导致植被减少的主要因素,生长季前期降水有助于荒漠植被生长,促进作用从春季持续到夏季,秋季减弱．      

亚热带岩溶山区植被演替和夏季土壤CO2浓度动态关系

对南川市金佛山西坡相近的环境条件下不同植被类型土壤CO2 浓度及其主要环境因子进行连续观测的基础上 ,采用空间换时间的方法对植被演替对夏季土壤CO2 浓度的动态影响作了详细的研究 ,认为 :土壤CO2 随气温的变化有明显的日变化 ,降水对其浓度也有较大的影响 ,其变化过程及CO2 浓度剖面动态与植被类型有关 ;不同植被条件下土壤CO2 浓度月动态受环境因素影响显示出的差异不大 ,但浓度值水平有很大差别 ;植被演替是岩溶和土壤吸收CO2 作用的重要促进因素 .     

菜地生态系统土壤呼吸状况及其影响因素

近几年全球气候变暖已经成为人类共同面对的问题,土壤释放的CO2又是大气CO2的重要组成部分,因此研究土壤呼吸是十分必要且紧迫的。本研究采用LI-8100自动土壤碳通量测量系统,在黑河流域的张掖灌区选择一块辣椒地进行土壤呼吸测定,选取土壤呼吸最强的七月、八月、九月的实验数据,利用SPSS进行相关性分析,并分析土壤呼吸的日变化与季节变化规律及温度、湿度对土壤呼吸速率的影响。研究发现,辣椒地的土壤呼吸状况呈现出不同的日变化以及季节变化规律,在不受其他环境因素的影响下,12点到15点为每日的最大日动态土壤呼吸时间,并且与最高土壤温度同步。温度与土壤呼吸速率成指数关系,湿度与土壤呼吸速率呈线性关系,并计算分析了土壤呼吸速率测定的最佳时间。     

不同林龄木麻黄人工林土壤呼吸的季节动态

在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100 Autcomated Soil CO2 Flux System法测定其土壤温度、水分及土壤呼吸的季节动态.结果表明:不同林龄木麻黄纯林土壤呼吸、土壤水分和温度的季节动态都呈单峰曲线,最大值在6或7月,最小值在11或12月.     

典型草原恢复与退化群落土壤呼吸的特征研究

土壤呼吸是生态系统碳循环的重要组成部分,本研究针对内蒙古典型草原退化与恢复群落,测定了其在生长季和非生长季的土壤呼吸日动态变化.研究表明:退化群落平均土壤呼吸约是恢复群落的50%;非生长季CO2的排放速率最高约为生长季的10%.恢复群落土壤呼吸速率与温度呈显著正相关,与土表温度的相关性最高;退化群落的相似特征仅在非生长季出现.过度放牧导致的植被退化是土壤呼吸速率降低的原因.植被退化改变了群落土壤呼吸对环境变化的响应模式,影响非生长季土壤呼吸的因素及其权重与生长季相比发生明显变化.本研究对于了解土地利用变化对于碳释放的影响具有一定的科学意义,对天然草地可持续管理也有积极的意义.     

地被物对祁连山青海云杉林土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对环境变化响应的敏感性受地被物强烈影响,并显著影响生态系统的碳源/汇功能。应用Li-8100A土壤碳通量自动测量系统,对祁连山青海云杉林下土壤呼吸进行野外测定,研究环境因素和不同地被物(苔藓和凋落物)对土壤呼吸动态变化的影响。将去除苔藓和凋落物的样地与对照组进行对比,并收集0～<20 cm、20～<40 cm、40～60 cm土壤温度和土壤含水量、光合有效辐射、风速风向、相对湿度和大气温度等数据。在日尺度上,土壤温度和空气温度是影响该地区土壤呼吸日变化的主要驱动因子,但与土壤含水量的变化没有显著相关性。在季节尺度上,20～60 cm土壤温湿度的变化是土壤呼吸季节变化的主要影响因素。研究区日均CO₂排放量约为311.66～728.61 mg·m^-2·h^-1,去除苔藓生长季土壤碳排放减少约12%,而去除凋落物土壤碳排放减少约32%。移除苔藓或者凋落物可以显著增加土壤呼吸的温度敏感性(Q₁₀)。研究结果表明青海云杉林下的苔藓和凋落物对土壤呼吸有显著影...     

黄河源区不同植被类型覆盖下季节冻土冻融过程中的土壤温湿空间变化

在对不同植被覆盖度(95%,70%～80%,40%～50%和10%)下的土壤水分(θv)和土壤温度(Ts)进行日观测的基础上,研究了冻融过程中植被覆盖变化对土壤水分分布和温度的影响.土壤温度与水分关系的回归分析表明:土壤冻融过程明显受植被覆盖变化的影响,植被覆盖变化还导致土壤水分和温度的耦合变化.使用了一个土壤水分和温度的耦合模型来研究植被覆盖的影响,结果证明了这一方法的有效性.结果表明:土壤水分对土壤温度的变化范围和幅度都有影响,高盖度下的土壤比低盖度土壤持水性强.此外,在冻结过程中,由于水的热容量大于土壤的,高盖度土壤能够抑制土壤温度的降低幅度,高盖度土壤具有较好的绝热功能.对于黄河源区不同植被类型覆盖下季节冻土冻融过程中的土壤温湿空间变化研究有利于为高寒冻土地区冻土和生态环境的保护及合理利用提供科学依据.     

黄土山地典型覆被类型对土壤水分运动的影响

黄土高原山区土地覆被发生了巨大变化,为研究退耕还林后,覆被类型对黄土高原土壤水分的影响,对典型覆被类型的山区土地开展了不同季节土壤含水率变化监测研究.结果表明,不同深度土壤水分随季节发生了较大的变化,而相同季节不同的覆被类型对降水入渗及土壤水运动也有极大影响,且对土壤水分有效性有显著影响.植树造林有利于林地0～3m土壤水的补给,但仍会出现土壤干层,且下部土壤水的补给明显受到该干层的影响.覆被类型不同,土壤水分的变化趋势不同,当土壤水分改变后,又反作用于植被.土壤水与植被之间存在一个平衡状态,当平衡状态被打破时,直接影响植被的生长,而影响土壤水分的运动.     

伊犁河流域归一化植被指数的时空变化及其对气候的季节响应

基于影响归一化植被指数(NDVI)变化的主要气候因子:气温和降水量,以及2000-2013年16 d合成的MODIS NDVI与同期气象数据,分析了伊犁河流域植被覆盖变化趋势及其对气温和降水量的季节性响应特征.结果表明14 a来,伊犁河流域绝大部分区域NDVI并未发生显著变化,但植被覆盖呈退化趋势的面积远大于呈改善趋势的面积;春、夏、秋三季的植被覆盖均呈退化趋势,降水量与植被NDVI的季节相关性不显著;伊犁河流域4种主要植被类型在三个季节均呈退化趋势,其中草原植被的退化趋势最为显著,而草甸、灌丛、林地在夏季的退化趋势较春、秋两季更为显著.各季节不同植被类型的NDVI与气候因子的关系表明,春季和夏季NDVI与温度关系密切(P0.05),秋季NDVI的变化是温度和降水量共同作用的结果.     

老哈河流域地表植被覆盖对干旱的响应

在原有的帕尔默旱度模式中嵌套双源蒸散发能力计算模型和混合产流模型,采用老哈河流域内及周边的15个气象站资料修正模型参数,构建可用于变化环境下植被-干旱响应关系分析并适用于我国北方地区的机理性旱度模式,计算研究区域各栅格逐月的帕尔默干旱指标,通过分析和建立归一化植被指数与帕尔默干旱指标的关系来定量评价老哈河流域不同植被类型归一化植被指数对气象干旱的响应.研究结果表明:(a)在植被生长期的开始和结束阶段,干旱对植被的影响较小;在植被生长期的中间月份,干旱对植被影响较大,其中6月份是研究流域植被的水分敏感期.(b)不同的植被类型受干旱影响的程度不同,干旱对灌丛和草地的影响大于对林地的影响.(c)带虚拟变量的回归模型能够合理地描述季节性的影响,模型的模拟精度较高,因此在考虑季节影响的情况下归一化植被指数可以用于干旱监测.     

茂兰喀斯特森林主要演替群落土壤呼吸研究

以茂兰自然保护区喀斯特植被两种主要演替群落(喀斯特原生乔木林和次生林)为研究对象,采用LI-6400-09便携式土壤呼吸室对其土壤呼吸速率进行了连续定位观测.结果表明:(1)喀斯特乔木林和次生林的土壤呼吸速率、土壤温度和林内气温的日变化因演替群落和月份的不同而存在差异;(2)两种演替群落的土壤呼吸速率具有明显的季节变化特征,表现为夏季＞秋季＞春季＞冬季;喀斯特乔木林的月平均土壤呼吸速率在0.39 ～ 4.65 μmol/(m2·s)之间,变异幅度达11.92,次生林的月平均土壤呼吸速率在0.93 ～4.56 μmol/(m2 ·s)之间,变异幅度为4.90;(3)两种演替群落土壤呼吸速率的季节变化与林内气温和不同层次土壤温度均呈显著性正相关;(4)喀斯特乔木林土壤呼吸的Q10值在3.82 ～ 4.07之间,次生林的Q10值在2.52 ～2.61之间,喀斯特乔木林土壤呼吸对温度的敏感性指数要大于次生林,且土壤呼吸的Q10值随着土壤深度的增加而增加.     

木麻黄人工林土壤异养呼吸及其季节动态

为了探讨不同林龄木麻黄防护林异养呼吸在土壤呼吸中所占的比例,本研究用挖壕沟法对异养呼吸和自养呼吸进行了分离,并采用LICOR-8100 Automated Soil CO2 Flux System法测定木麻黄纯林的土壤自养呼吸和异养呼吸.结果表明:土壤异养呼吸在总呼吸中所占比例的季节动态变化较小,变化幅度为68.59%～76.87%,基本稳定在72.73%左右:异养呼吸在各林龄间差异不明显,季节动态也没有一致的规律.     

康平沙地治理过程中土壤微生物数量与土壤肥力的关系

 土壤微生物在土壤生态系统物质循环和能量流动方面都有着十分重要的作用。选取辽宁省康平县海洲乡的典型土壤和典型植被的根际土测其土壤微生物数量的变化,对在相同生长状况下不同植被类型的土壤微生物数量进行比较,分析在沙地治理过程中土壤肥力质量的响应与演变规律,为寻求该地区的最佳固沙植被提供依据。结果表明,土壤微生物的数量基本变化趋势为：固定沙丘＞半固定沙丘＞流动沙丘土;各类型的微生物在不同类型的沙土中分布比例不相同,微生物三大类群总数量排列依次为细菌>放线菌>真菌;半固定沙丘不同地带不同环境中的微生物类群组成和各类群之间的比例各不相同;不同植被在相同的生长地带土壤微生物的组成比例各不相同,其中乔本植被微生物数量要高于灌木丛和草本植被。     

三江源地区植被对水分胁迫条件的响应特征

水分胁迫条件是影响植被生长的重要因素之一.本文基于归一化植被指数(NDVI)和标准化降水蒸散指数(SPEI),研究了三江源地区1983~2010年农田、草甸、阔叶林、针叶林和稀疏草原五种植被类型对于不同尺度SPEI的响应.结果表明,近28年来,三江源地区NDVI在年内差异显著,年均值基本稳定不变.中期和长期SPEI呈现微弱湿润化趋势.在非生长季节,短期SPEI和植被存在较强的负相关关系,说明植被对于干旱有一定的适应能力;而在生长季节,植被和长期SPEI存在正相关关系,说明水分盈亏对于植被的影响具有累积效应.三江源地区植被生长动态对于水分胁迫响应具有季节性和滞后性.SPEI对于不同植被类型的影响表现出一定差异性.