芦苇湿地与草甸湿地土壤CO_2排放通量的对比研究

采用动态箱法,在2010年5月和6月对松嫩平原莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量进行了对比观测。结果表明:莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放日变化曲线均呈单峰型,芦苇沼泽湿土壤CO2排放通量与地上15 cm空气温度呈显著正相关,而草甸湿地土壤CO2排放通量与地下5 cm温度的相关性更强;土壤水分仅影响草甸湿地土壤CO2排放通量;光合有效辐射对芦苇湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量均有显著的影响。

温带森林不同演替阶段下的土壤CO_2排放通量昼间变化

采用时空替代法,在长白山北坡分别选取了红松针阔叶混交林演替序列的5个不同阶段:草地、灌木林(幼龄林)地、白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地,进行土壤CO_2排放通量昼间变化野外同步观测研究,旨在揭示温带森林不同演替阶段下的土壤呼吸CO_2排放过程的差异,探究其与温度、湿度、土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明:(1)温带森林不同演替阶段下的土壤CO_2排放通量具有统一性,均为大气CO_2的源,这种统一性确保了小的时段(如昼间)观测能通过换算,实现CO_2排放量的估算。(2)CO_2排放通量的昼间排放都呈现出明显的单峰型,峰值在13:00—15:00左右,草地和灌木林地的峰值大概在13:00左右,明显提前于白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地(14:00—15:00左右)。红松阔叶林地的土壤呼吸有明显的滞后性特征,峰值在15:00左右,比其他几个样地明显推迟。(3)土壤CO_2排放通量平均值由低到高排列依次为草地(2.760μmol m^(-2)s^(-1))、灌木林地(2.854μmol m^(-2)s^(-1))、白桦林地(3.048μmol m^(-2)s^(-1))、阔叶杂木林地(3.696μmol m^(-2)s^(-1))、红松阔叶林地(4.61μmol m^(-2)s^(-1))。随着温带森林演替的正向进行,土壤CO_2排放通量依次增大,次序为草地<灌木林地<白桦林地<阔叶杂木林地<红松阔叶林地。(4)环境因子中,0—5 cm土壤温度与土壤CO_2排放通量相关系数最高,土壤温度监测对土壤CO_2排放量的估算作用明显。

青藏高原高寒草甸土壤CO_2排放对模拟氮沉降的早期响应

研究大气氮沉降输入对青藏高原高寒草甸土壤-大气界面CO2交换通量的影响,对于准确评价全球变化背景下区域碳平衡至关重要。通过构建多形态、低剂量的增氮控制试验,利用静态箱-气相色谱法测定土壤CO2排放通量,同时测定相关土壤变量和地上生物量,分析高寒草甸土壤CO2排放特征及其主要驱动因子。研究结果表明:低、高剂量氮输入倾向于消耗土壤水分,而中剂量氮输入有利于土壤水分的保持;施氮初期总体上增加了土壤无机氮含量,铵态氮累积效应更为显著;施氮显著增加地上生物量和土壤CO2排放通量,铵态氮的促进效应显著高于硝态氮。另外,土壤CO2排放通量主要受土壤温度驱动,其次为地上生物量和铵态氮储量。上述结果反映了氮沉降输入短期内可能刺激了植物生长和土壤微生物活性,加剧了土壤-大气界面CO2排放。