黃河三角洲濕地不同植被類型下土壤CO2釋放機理研究.pdf

1、本文以黃河三角洲濕地為研究靶區(qū),運用地統(tǒng)計學、數(shù)量生態(tài)學的研究方法,采用LI-8100A土壤碳通量監(jiān)測系統(tǒng),結合歷史資料與適時監(jiān)測資料,定量分析了三種典型植物群落(檉柳群落、堿蓬群落、蘆葦群落)中影響土壤 CO2釋放的主要水熱因子規(guī)律;揭示了不同群落下土壤 CO2釋放動態(tài)特征;進一步探討了鹽漬環(huán)境中土壤鹽分、養(yǎng)分對土壤CO2釋放的影響。研究結果如下:
　　(1)水熱因子變化特征。季節(jié)尺度上,春秋兩季中3群落大氣溫度和土壤溫度均呈單

2、峰曲線變化形態(tài),且峰值均出現(xiàn)在中午;夏季(監(jiān)測周期24h)溫度因子在6:00~18:00時段內(nèi)與春秋季基本一致,而在20:00之后趨于平穩(wěn)。三季中各群落大氣濕度變化趨勢均與大氣溫度相反,而土壤濕度均無明顯變化規(guī)律。群落尺度上,檉柳群落與堿蓬群落夏季的水熱因子均高于春秋兩季,而蘆葦群落秋季大氣濕度和春季土壤濕度相對較高。
　　(2)土壤CO2釋放特征。季節(jié)尺度上,三季中蘆葦土壤CO2釋放速率均高于另外兩群落,而檉柳和堿蓬之間相差不大

3、。春季三種群落土壤 CO2釋放日變化均呈單峰曲線,最大值和最小值均出現(xiàn)在中午和清晨;夏季(監(jiān)測周期24h)三種植物群落土壤呼吸速率的日動態(tài)模式與春季有較大差異,蘆葦群落土壤呼吸速率顯著高于另外兩個群落,土壤呼吸速率最小值出現(xiàn)在8:00左右,于14:00達到最大。受高溫與高濕環(huán)境的影響,檉柳群落土壤呼吸速率的谷值出現(xiàn)在10:00左右,峰值出現(xiàn)在晚上22:00左右。堿蓬群落土壤呼吸速率水平最低,土壤呼吸速率的最小值出現(xiàn)在8:00左右,最大值

4、出現(xiàn)在凌晨4:00左右;秋季檉柳和堿蓬的土壤碳通量趨勢與春季相同,蘆葦沒有較大峰值出現(xiàn)。群落尺度上,檉柳和堿蓬土壤 CO2釋放速率均值夏季>春季>秋季,而蘆葦群落則在春季CO2釋放速率最低。
　　(3)土壤CO2釋放速率與水熱因子的關系。春季三種群落土壤CO2釋放速率與大氣溫度和土壤溫度均顯著正相關,檉柳和堿蓬土壤呼吸速率與大氣濕度顯著負相關;夏季蘆葦群落土壤 CO2釋放速率與大氣溫度和土壤溫度均顯著正相關,檉柳土壤 CO2釋放速

5、率與大氣濕度顯著正相關,蘆葦與大氣濕度呈顯著負相關;秋季檉柳和堿蓬群落土壤 CO2釋放速率與大氣溫度和土壤溫度均顯著正相關,與大氣濕度顯著負相關。春、夏、秋每個季節(jié)中三種群落土壤 CO2釋放速率與土壤濕度的相關性均較差。多元線性多項式模型表明,春季和夏季水熱因子綜合作用分別共同解釋了不同群落土壤CO2釋放速率89.7％~98.3％和82.2％~92.3％的變化,秋季水熱因子共同解釋了檉柳和堿蓬群落土壤CO2釋放速率95.7％和94.7％

6、的變化。
　　(4)土壤養(yǎng)分、鹽分對土壤碳通量的影響。養(yǎng)分指標中土壤全磷、有效氮、有機碳均與土壤CO2釋放速率顯著正相關。將此鹽漬生境中的有機碳劃分為0~10g/kg、10~15g/kg、15~20g/kg三個環(huán)境梯度,而土壤CO2釋放速率均值在10~15g/kg的有機碳環(huán)境中達到較高值為3.667μmol·m-2·s-1。鹽分中的K-、Na+、CL-、Mg2+、Ca2+、SO42-、總鹽、全鹽均與土壤 CO2釋放速率顯著負相關。