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黄河源区建植19年人工草地生物结皮CO2通量与叶绿素荧光参数的变化

2021-09-17孙华方李希来李成一林春英金立群杨鑫光

草地学报 2021年5期

孙华方,李希来*,李成一,张 静, 林春英,2,金立群,3,杨鑫光

(1.青海大学农牧学院,青海 西宁 810016;2.青海省人工影响天气办公室,青海 西宁 810001;3.湟源县草原站,青海 西宁 812100;4.青海民族大学生态环境与资源学院,青海 西宁 810007)

生物土壤结皮(Biological soil crusts,BSCs)又称生物结皮,是蓝藻、地衣、苔藓、真菌和细菌组成的复杂群落,这些结壳约占地球陆地面积的40%[1-2],被认为是世界上热、冷、干旱和半干旱地区的重要地表组成部分[3-5]。近年来,BSCs因具有较高的碳循环效率受到学者的广泛关注[6-8]。在干旱和半干旱地区,BSCs在生态系统碳固定和释放过程中起着关键作用。研究发现,在半干旱草原生态系统中,BSCs作为主要的碳源,所释放的碳占呼吸释放总量的43%[7],而在沙漠地区,BSCs固碳效果显著,通常被作为重要的碳汇[9-10]。

BSCs碳固定和释放受许多因素影响。根据发育水平和地壳优势类群,可以将BSCs分为藻、地衣和苔藓土壤结皮[11]。不同类型的BSCs碳通量具有差异。研究表明,蓝藻的BSCs碳通量为0.06~0.25 μmol·m-2·s-1[12],显著小于苔藓的碳通量(2.52 μmol·m-2·s-1)[13],这种差异可能跟BSCs自身组成有关。此外,BSCs还能够影响土壤和植被CO2排放。土壤CO2释放是指土壤碳酸盐风化、植物根系自养呼吸、土壤微生物的异养呼吸、菌根的分解代谢和土壤动物的呼吸作用的总和[14]。BSCs能够通过增加环境异质性如增加土壤养分含量和微生物数量对土壤CO2释放产生影响[15-16]。BSCs发育阶段与植被群落特征显著相关。研究表明,苔藓能够显著降低杂类草比例[17]。所以在草地中,不同发育类型的BSCs能够通过影响植物群落结构对草地生态系统CO2通量产生影响。……

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