淮北平原四种土地利用类型非生长季土壤呼吸速率.pdf

第27卷第4期
农业工程学报
Vol 27 No 4
942011年4月
Transactions of the CSAE
Apr.2011
淮北平原四种土地利用类型非生长季土壤呼吸速率
高东,鲁绍伟2,饶良懿落,李佳,张滕,斬阿亮1
1.北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083
2.北京市农林科学院,北京100093)
摘要:为了探讨杨树人工林撂荒地、农耕地、农林复合模式的林地和农林复合小麦地的4种土地利用方式对温室气体
CO2增长及其通量的影响,利用Lico-8100土壤碳通量测定系统对以上4种不同土地利用的士壤呼吸速率变化进行了研
究。结果表明:4种土地利用类型的土壤呼吸速率在非生长季冬季的月内变化和日变化不明显,都保持在低的CO2释放
水平;不同土地利用类型土壤呼吸速率表现出明显的空间异质性;农林复合小麦地土壤呼吸速率在非生长季与其影响因
素的关系在2009年12月份的关系不明显,2010年1月份和2月份随着气温的升高,土壤呼吸速率与温度的相关性逐渐
增大,与其他因子的相关性也变大,但增加的幅度较小;4种土地利用类型中,农林复合冬小麦地的CO2平均通量为最
小,CO2的释放量比例最小,为22.55%,比农田小麦地、据荒地和农林复合隔离带林地分别减少3.02%、0.85%和6.00%
的CO2释放。农林复合模式的CO2释放量比を田小麦地多释放2.85%,与人工林撂荒地的土呼吸速率相同。
关键词:土壤,試验,二氧化碳,淮北平原,土地利用类型,冬小麦,农林复合,土壤呼吸迷率
doi:11.3969 J. Issn.1002-6819.2011.04.016
中阳分类号:S154.1,S181
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2011)-04-0094-06
高东,鲁绍伟,饶良,等.淮北平原四种土地利用类型非生长季土壤呼吸速率[J].农业工程学报,201,27(4):
94
Gao Dong, Lu Shaowei, Rao Liangyi, et al. Soil respiration flux of four land-use types in non-rowing season in North Plain of
Huai River J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(4): 94-99. (in Chinese with English abstract)
0引言
林的碳通量进行观测并深入研究。进入21世纪后,有关森
林生态系统碳通量的研究大量涌现,大多针对整个生态系
自欧洲工业革命以来,大气CO2浓度持续增加,已统碳汇与碳库的动态变化规律,以及温度、土壤含水率、
经从20世纪80年代的280 amo/mol,增加到198年的光照强度等环境影响因子对森林土壤碳的影响机制”,之
358 umol/mol,并以每年1.8 umol/mol a左右的速度增加,后对草原生态系统和高山草甸等生态系统的碳储量以及
预计21世纪末将达到650~700umol/molp,CO2浓度土壤呼吸进行了研究,尤其对CO2释放起主要作用的土
的增加,导致温室效应,气温上升,造成气候灾害越来壤的碳通量进行测定和分析246?,研究显示高山草甸不
越多,带来巨大的损失。土壤表层CO2的释放是陆地生同土地利用格局的CO2释放量在生长季和非生长季不同。
态系统碳循环中关键部分,其排放到大气中的CO2量仅次目前关于生态系统碳的研究已经由森林领域扩展至高
于植被冠层光和作用所固定的量的,土壤中含碳量的微小寒、干早等极端气候地区,土壤的CO2释放量和土壤呼
变化将使大气CO2浓度发生很大的变化。
吸速率在高寒区和干早区的表现不同于平原、温带森林
自上个世纪80年代以来,国外对不同土地利用方式等的表现,受影响的主要因子有所改变7。对于不同林
和森林碳生态系统的碳储量、碳循环等进行了大量研究,分、不同植被覆盖、不同土地利用方式和生物群落的土壤
代表性的科学家有 Shuttleworth, Grace等,他们对水汽呼吸对比研究也逐渐增多,对各自的类型特点进行了详细
通量的、CO2通量进行了观测,为量化森林是作为全球的研究1319。同时对农耕地,尤其是小麦地和水稻在
的碳源还是作为碳汇提供了有效的途径?。20世纪80正常和施肥等条件下的土壤呼吸也有较多的研究4202
年代末,中国科学家们开始应用涡度相关方法对热带森但在相同地域条件下平原农耕地、农林复合地和人工林
撂荒地土壤呼吸速率的研究进行的相对较少。
收稿日期:2010-04-18修订日期:2011-02-15
以河南省西平县为例,对农耕地、杨树人工林撂荒
基金项目:林业公益性行业科研专项“华北平原杨树人工林碳通量测算技术地、农林复合模式的林地和农林复合小麦地的4种土地
究(
利用方式非生长季节冬季的土壤呼吸速率进行连续观
作者简介:高东(1983-),男,陕西榆林,主要从事森林士壊碳通量和测,探讨土壤呼吸速率冬季的月变化和日变化特征及其
生态水文研究、北京北京林业大学水土保持学院,が土保持与荒化防治。机理,分析比较它们之间的差异和影响其变化的主要原
敬育部重点实验室,100083
Email:gaodongxianshannxi(@126.com
因。探索和认清土壤CO2释放规律和对控制和缓解整个
※通信作者。饶良(1976-),女,博士,副教授,主要研究方向?从事系统CO2的释放具有重要的指导意义。为丰富淮北平原
森林生态水文和水士保持等研究。北京北京林业大学水土保持学院,水土杨树人工林土壤呼吸速率基础数据,科学评估中国温带
保持与荒漠化防治教育部重点实验室,1000, Email: raoliangyi(@ bjfu.edu.ca
万方数据