本文選題：生物結皮 + 土壤類型��； 參考：《生態(tài)學報》2017年11期

【摘要】：生物結皮土壤呼吸是干旱和半干旱生態(tài)系統碳循環(huán)的重要組成部分,但目前其對降雨的響應規(guī)律尚不明確。針對黃土高原黃土和風沙土上發(fā)育的蘚結皮,分別進行2、4、6、10、20、30、40 mm的模擬降雨,并使用便攜式土壤碳通量分析儀測定雨前和雨后蘚結皮的呼吸速率,對比分析降雨量對蘚結皮呼吸速率的影響;同時,在40 mm降雨后的0—24 h連續(xù)測定蘚結皮的呼吸速率變化,分析蘚結皮呼吸速率隨雨后歷時的變化規(guī)律。結果顯示,7種降雨量后兩種土壤上蘚結皮的呼吸速率均顯著升高,黃土上蘚結皮呼吸速度的增幅為2.89—6.38倍,風沙土上蘚結皮呼吸速率的增幅為0.73—4.38倍。0—6 mm降雨中,兩種土壤上蘚結皮的呼吸速率均隨降雨量增加而迅速升高,二者成顯著線性正相關關系;6—40 mm降雨中,黃土上蘚結皮的呼吸速率隨降雨量增加而緩慢升高,但風沙土上蘚結皮的呼吸速率隨降雨量增加而快速降低。兩種土壤上蘚結皮的呼吸速率隨雨后歷時表現出相似的變化規(guī)律,即雨后迅速升高、之后逐漸降低,并在24 h左右回歸到雨前水平;但黃土上蘚結皮的呼吸速率在雨后即刻達到峰值,而風沙土上蘚結皮的呼吸速率在雨后30 min左右方達到峰值。黃土上蘚結皮的呼吸速率一致高于風沙土上的蘚結皮,前者在不同降雨量和雨后歷時中平均比后者高150.0%和59.6%。此外,蘚結皮呼吸速率與表層土壤含水量存有顯著相關關系,在含水量較低(小于約4%)時二者顯著正相關,在含水量較高(大于約4%)時二者對于黃土上蘚結皮為正相關、對于風沙土上蘚結皮為負相關。研究表明,黃土高原蘚結皮土壤呼吸對降雨響應快速而直接,但其響應規(guī)律對于黃土和風沙土上的蘚結皮是不同的,總體而言黃土上蘚結皮對降雨的響應更為持久有效。
[Abstract]:Biofilm soil respiration is an important component of carbon cycle in arid and semi-arid ecosystems, but its response to rainfall is unclear. In view of the moss crust developed on loess and eolian sandy soil on the Loess Plateau, the simulated rainfall was carried out on the basis of the moss crusts, which were 24 ~ 4 ~ 6 ~ 6 ~ 10 ~ 10 ~ 20 ~ 30 ~ 40 mm, respectively. The respiration rate of moss crust before and after rain was measured by a portable soil carbon flux analyzer. The effects of rainfall on the respiration rate of moss crust were compared, and the changes of respiration rate of moss crust were determined continuously from 0 to 24 hours after 40 mm rainfall, and the variation regularity of respiration rate with the duration of rain was analyzed. The results showed that the respiration rate of moss crust on loess was 2.89-6.38 times and that of moss crust on windy sand was 0.73-4.38 times .0-6 mm in rainfall, after 7 kinds of rainfall, the respiration rate of moss crust on two kinds of soil increased significantly. The respiration rate of moss crust on loess soil increased 2.89-6.38 times, and that of moss crust on windy sand soil increased by 0.73-4.38 times. The respiration rate of moss crust on both soils increased rapidly with the increase of rainfall, and the respiration rate of moss crust on loess increased slowly with the increase of rainfall during the rainfall of 6-40 mm in which there was a significant linear positive correlation between them. However, the respiration rate of moss crust decreased rapidly with the increase of rainfall. The respiration rate of moss crust on the two soils showed a similar change with the duration of rain, that is, it increased rapidly after rain, then decreased gradually, and returned to the level before rain at about 24 h. However, the respiration rate of moss crust on loess reached a peak immediately after rain, while that on windy sand soil reached a peak about 30 min after rain. The respiration rate of moss crust on loess is higher than that on wind-sand soil, the former is 150.0% and 59.6% higher than the latter in different rainfall and duration after rain. In addition, there was a significant correlation between the respiration rate of moss crust and the soil moisture content in the surface soil, and a positive correlation between them when the water content was lower (less than 4 parts), and when the water content was higher (> 4 parts), they were positively related to the crust of moss on loess. There was a negative correlation for moss crust on sandy soil. The results show that the soil respiration of mossy crust on the Loess Plateau is rapid and direct to rainfall, but its response law is different for the moss crust on loess and wind-sand soil. Generally speaking, the response of mossy crust on loess is more durable and effective to rainfall.
【作者單位】： 中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院;中國科學院水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室;沈陽農業(yè)大學水利學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(41671221) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金(2016QC007,2016QC063)
【分類號】：S154

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本文編號：1983117