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土壤呼吸 | 大兴安岭北部落叶松林土壤呼吸温度敏感性的季节变化

发布时间:2022-02-10      点击次数:325

       温度和水分含量是土壤呼吸季节性变化的关键。为便于相关研究,Q10被定义为土壤呼吸的温度敏感性程度。其评估已广泛应用于生物地球化学模型中的重要参数。然而,Q10具有时空异质性,不仅表现出显著的季节性变化,还随着纬度和植被类型所变化。因此,目前对陆地生态系统碳排放的估算以及气候变化的直接影响直接受Q10值的影响和/或预测。此外,Q10在很大程度上决定了气候变化和碳循环之间的反馈关系。因此,在气候变暖情况下,理解Q10变化及其影响因子对于更准确模拟和预测碳循环和过程的关键参数,阐明土壤呼吸及其温度敏感性之间的关系具有重要意义。

      本研究利用了一个全自动、多通道且高频的土壤通量测量系统,包括一个ABB LGR便携式温室气体分析仪(UGGA)和一个控制单元(SF-3000,北京理加联合科技有限公司)。为保护仪器免受恶劣气候的破坏,将土壤温室气体观测系统放置在样地旁边的钢制房屋里(图2),配备全天候的可靠电池。为观测自然Rs数量,在仪器的土壤呼吸样地放置了四个全自动呼吸室。在测量期间,每日检查和维护仪器及数据。UGGA分析仪自动分析呼吸室内的水汽浓度和T0cm,同时从距离样地20m的标准气象站获取每小时Tair,T5cm和T10cm

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图2    ABB LGR便携式温室气体分析仪(UGGA)+SF-3000多通道土壤气体通量自动测量系统。


土壤呼吸存在季节性变化,土壤温度是主导因素,降雨引起的水汽浓度变化是土壤CO2通量短期波动的主要因素。为提高模拟该地区土壤碳源和碳汇的Q10的估算准确性,有必要更好地了解Q10的时间变化特征。土壤水分也是影响土壤呼吸温度敏感性的关键因子。然而,由于缺乏准确的降雨和土壤水分数据,难以充分揭示降雨和土壤水分变化对Q10的影响。在未来研究中,应加强土壤呼吸速率和温室气体排放长期监测中关键水文气候和环境因子的监测。

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