天山北坡荒漠草原土壤呼吸和生态系统呼吸对降水的响应
2021-10-19郭文章井长青王公鑫侯志雄赵苇康
郭文章, 井长青, 王公鑫, 侯志雄, 赵苇康
(新疆农业大学草业与环境科学学院, 新疆草地资源与生态重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830052)
IPCC研究结果显示,未来极端降水事件的频率将会有明显增加的趋势[1],降水格局的改变会显著影响受水分限制草地生态系统的碳循环过程[2]。土壤呼吸(Soil respiration,SR)是指土壤微生物以及植物根系与土壤动物通过呼吸作用向大气排放CO2的过程[3],土壤呼吸是整个陆地生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)的重要组成部分,对调控全球气候变化下陆地生态系统碳循环有关键作用[4]。降水通过改变土壤水分状况[5],土壤微生物活动[6],改变植物生长以及其他生态过程,直接影响着植被—土壤的碳交换过程[7]。降水导致的土壤呼吸碳排放增量可以占到年土壤呼吸碳排放总量的16%~21%[8],但降水对不同生态系统土壤呼吸的影响强度及持续时间存在较大的差异性[9]。准噶尔盆地荒漠植被群落在模拟降水后土壤呼吸速率出现先减小后增大的现象[3];内蒙古荒漠草原在模拟降水后土壤呼吸速率和土壤含水量(Soil water content,SWC)显著增加[10];降水增加会使内蒙古克氏针茅(Stipakrylovii)草原土壤呼吸速率较对照显著增加[11];15 mm和50 mm降雨能够显著提高黄土丘陵白羊草(Bothriochloaischaemum)草地土壤呼吸速率[12]。但也有研究显示,降水明显抑制了土壤呼吸速率,如祁连山亚高山草地在短时间模拟降雨后土壤呼吸速率和生态系统呼吸速率都显著降低[13];张彬等[14]研究表明极端降水条件下,土壤水分含量过高会抑制土壤呼吸速率。……
