陈 玮

(山西农业大学 资源环境学院, 山西 太谷 030801)

森林是陆地生态系统最大的碳库，在全球碳动态平衡中起着重要的调节作用[1-3]。森林土壤呼吸作为全球碳循环的重要流通途径之一，其动态变化将直接影响全球的碳平衡。土壤呼吸是指未扰动的土壤中产生CO2的所有代谢过程，主要由1个化学氧化过程和3个生物学过程(土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤动物呼吸)组成[4-5]。由于化学氧化过程和土壤动物呼吸所释放的CO2往往较少，在实际的估算中常常忽略[6]。因此土壤根系呼吸(自养呼吸)和土壤呼吸(异养呼吸)通常被认为是森林土壤呼吸的主要部分。当前普遍认为根际生态系统(主要由土壤微生物和土壤根系组成)是土壤微生物活动最活跃的区域，而土壤根系呼吸和土壤微生物呼吸的碳排放量及其所占比例还有很大的不确定性[7-8]。因此分离和量化不同组分的土壤呼吸是研究全球碳循环模拟的热点问题之一[9-10]。

在土壤呼吸的过程中，氧气消耗的同时也产生了大量CO2，最终大部分进入大气层，直接参与大气碳循环；据不完全统计，全球范围内土壤呼吸所产生的碳排放量达到近100 Pg，相当于化石燃料碳排放的10倍[11-12]，由此可知，土壤呼吸在碳循环过程中的起着关键作用，其微小变化将直接影响全球碳的平衡，进而对气候变化产生反馈效应[13-14]。土壤呼吸包括自养呼吸和异养呼吸，前者由植被根系产生，后者主要由土壤微生物产生，但二者均明显受外界环境的变化，尤其是土壤水分及温度的变化[15-17]。……