盐城海滨湿地不同盐沼土壤呼吸特征及温度响应

发布时间：2020-03-03 20:18

【摘要】：测定了盐城海滨湿地芦苇(Phragmites australis)盐沼、互花米草(Spartina alterniflora)盐沼和碱蓬(Suaeda salsa)盐沼土壤呼吸速率,结合盐沼土壤室内培养实验,比较3种盐沼土壤呼吸特征及温度响应。结果表明:(1)实验期内3种盐沼土壤呼吸均为CO_2排放状态,芦苇盐沼、互花米草盐沼和碱蓬盐沼土壤呼吸速率平均值分别为323.67、499.51和150.41 mg·m~(-2)·a~(-1)。3种盐沼土壤呼吸均呈现明显的季节性差异,由高到低依次为夏季、春季和秋季。(2)野外实验中,3种盐沼土壤呼吸出现峰值时的土壤温度由高到低依次为芦苇盐沼(28℃)、互花米草盐沼(22℃)和碱蓬盐沼(20℃)。室内培养条件下,土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关(P0.05),对温度变化的敏感性由大到小依次为芦苇盐沼(2.19)、碱蓬盐沼(2.15)和互花米草盐沼(1.58)。(3)实验期内3种盐沼土壤呼吸累积排放量由大到小依次为互花米草盐沼(3 400 g·m-2·a-1)、芦苇盐沼(2 330 g·m~(-2)·a~(-1))和碱蓬盐沼(1 082 g·m~(-2)·a~(-1)),不同季节累积排放量由大到小依次均为夏季、春季和秋季。
【图文】：

变化，为探讨土壤呼吸机理、阐明土壤呼吸对温度的响应过程提供数据支撑。1材料与方法1.1研究区概况研究区位于盐城海滨湿地(北纬32°20'～34°37'，东经119°29'～121°16')，面积为45.33万hm2。该区域位于亚热带向暖温带的过渡地带，季风气候显著，受南北气流和海洋、大陆双重气候的影响，年平均气温介于13.7～14.8℃之间，年降水量为900～1100mm，日光辐射总量为487～508kg·cm－2，芦苇(Phragmitesaustralis)、互花米草(Spartinaalterni-flora)和碱蓬(Suaedasalsa)等盐沼植被资源丰富，演替序列完整(图1)。1.2实验设计1.2.1野外气体采集与分析在芦苇盐沼、互花米草盐沼和碱蓬盐沼各设置3个采样点，在每个采样点安装1个永久固定的PVC底座，该底座带有“回”字形水槽，用于安放气体采样箱。气体采样箱(50cm×50cm×50cm)为暗箱，外层涂有绝热材料。采样箱顶部设有采气孔，与气密三通阀相接;顶部设有温度孔，用于安装温度计测定箱内温度。所有接口均进行密封处理，再涂一层硅胶增加密封性。采样箱内放置一个风扇用来保证气体充分混匀。采气时，整个箱体罩在底座上，在“回”字形水槽充水进行密封。图1研究区域及采样点示意Fig.1Studyareaandsamplingsites气体采集于2015年3月—2016年12月进行，每月采集1次，采气时间选在每月初晴天上午09:00—11:00之间进行。气体采集前，割除样点内活体植物。采气箱安装密封稳定后立即采集第1个气体样品，然后每隔10min进行1次采样，共采集4次，每次抽取20mL气体并将其储存于真空密封集气瓶中，带回实验室用气相色谱仪测定。分别采集4和9月表层土壤样品带回实验室进行理化指标分析。研究区3种盐沼土壤理化性质见表1。表1研究区土壤理化性质Table1Soilphysicalandchemi

数模型［19］为S=a×ebT，(2)Q10=e10b。(3)式(2)～(3)中，S为土壤呼吸速率，mg·m－2·h－1;T为土壤5cm深处温度，，℃;a为0℃条件下温室气体排放速率，mg·m－2·h－1;b为温度敏感性因子;Q10为土壤温室气体排放的温度敏感性。采用MicrosoftExcel2010和SPSS11.5软件对实验数据进行处理分析，用二元定距变量相关分析(bivariatecorrelations)中的Pearson相关系数对数据进行相关性分析。2结果与分析2.1不同盐沼土壤呼吸差异3种盐沼土壤呼吸均为排放状态，表现为CO2的排放源(图2)。3种盐沼土壤呼吸速率总体由大到小依次为互花米草盐沼、芦苇盐沼和碱蓬盐沼，3者的土壤呼吸速率平均值分别为499.51、323.67和150.41mg·m－2·h－1。图2野外盐沼土壤呼吸变化Fig.2VariationofSＲＲofsaltmarshsoilsinthefield3种盐沼土壤呼吸季节变化趋势较一致，均表现为春季土壤呼吸速率上升，夏季达到峰值，秋冬季下降，不同季节土壤呼吸速率整体由高到低依次为夏季、春季和秋季。芦苇盐沼土壤呼吸速率最高值出现在8月，为788.50mg·m－2·h－1，此时，土壤温度为28℃，大气温度为32℃(图3);之后土壤呼吸受到抑制，迅速下降，土壤呼吸速率最低值出现在12月，为61.76mg·m－2·h－1。互花米草盐沼土壤呼吸速率最高值出现在7月，为875.21mg·m－2·h－1，此时，土壤温度为22℃，大气温度为28℃;之后土壤呼吸受到抑制，迅速下降，土壤呼吸速率最低值出现在10月，为220.12mg·m－2·h－1。碱蓬盐沼土壤呼吸速率最高值出现在6月，为297.70mg·m－2·h－1，此时，土壤温度为20℃，大气温度为27℃;之后，土壤呼吸受到抑制，缓慢下降，土壤呼吸速率最低值出?

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨晶,李凌浩;土壤呼吸及其测定法[J];植物杂志;2003年05期

2 王凤文 ,杨书运 ,张庆国;土壤呼吸研究进展[J];安徽农业;2004年12期

3 孟凡乔;关桂红;张庆忠;史雅娟;屈波;况星;;华北高产农田长期不同耕作方式下土壤呼吸及其季节变化规律[J];环境科学学报;2006年06期

4 栾军伟;向成华;骆宗诗;宫渊波;;森林土壤呼吸研究进展[J];应用生态学报;2006年12期

5 方精云;王娓;;作为地下过程的土壤呼吸:我们理解了多少?[J];植物生态学报;2007年03期

6 苏永红;冯起;朱高峰;司建华;常宗强;;土壤呼吸与测定方法研究进展[J];中国沙漠;2008年01期

7 唐燕飞;王国兵;阮宏华;;土壤呼吸对温度的敏感性研究综述[J];南京林业大学学报(自然科学版);2008年01期

8 陈宝玉;王洪君;杨建;刘世荣;葛剑平;;土壤呼吸组分区分及其测定方法[J];东北林业大学学报;2009年01期

9 张智婷;宋新章;高宝嘉;;全球环境变化对森林土壤呼吸的影响[J];江西农业大学学报;2009年02期

10 干文芝;胡宗达;任永宽;彭丽;吴永成;;基于文献计量学的国际土壤呼吸研究态势分析[J];西南农业学报;2013年03期

相关会议论文 前10条

1 王小国;朱波;;森林土壤呼吸研究进展[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年

2 唐英平;;不同利用方式下的土壤呼吸温度敏感性研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年

3 张凯;许晓静;徐小牛;;合肥城市绿地土壤呼吸初探[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年

4 李洪建;严俊霞;汤亿;;气候变化的影响、适应与反馈——油松林地土壤呼吸与土壤温度和水分关系的定位研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

5 谢锦升;杨玉盛;陈光水;高人;杨智杰;郭剑芬;;植被恢复对严重侵蚀红壤碳吸存和土壤呼吸的影响[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

6 杨玉盛;陈光水;王小国;高人;李震;金钊;;中亚热带森林转换对土壤呼吸动态及通量的影响[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

7 唐洁;汤玉喜;吴敏;李永进;王胜;;洞庭湖区滩地不同土地利用类型的土壤呼吸动态[A];第二届中国林业学术大会——S10 林业与气候变化论文集[C];2009年

8 肖孔操;刘杏梅;吴建军;汪海珍;徐建明;;植物残体与土壤pH对农田土壤呼吸的影响研究[A];面向未来的土壤科学（下册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

9 赵敏;孔正红;;崇明岛人工林土壤呼吸研究初探[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年

10 唐洁;汤玉喜;吴敏;李永进;王胜;;洞庭湖区滩地不同土地利用类型的土壤呼吸动态[A];第九届中国林业青年学术年会论文摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前2条

1 本报记者 郭起豪;土壤呼吸里的“碳秘密”[N];中国气象报;2013年

2 周飞 申卫军;大气CO_(2)浓度影响土壤呼吸[N];广东科技报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 刘霞;寒温带冻土区森林—湿地生态系统土壤呼吸及其影响因子研究[D];东北林业大学;2015年

2 姜继韶;施氮和轮作对黄土高原旱塬区土壤温室气体排放的影响[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2015年

3 王一;模拟土壤增温和林内减雨对暖温带锐齿栎林土壤呼吸的影响及其微生物响应[D];中国林业科学研究院;2015年

4 雷蕾;马尾松林土壤呼吸与微生物对不同采伐方式的响应[D];中国林业科学研究院;2015年

5 史宝库;东北典型森林土壤呼吸的时空变异[D];东北林业大学;2016年

6 刘尉;大渡河中游干旱河谷区云南松人工林凋落叶分解和土壤呼吸对增加降水的响应[D];四川农业大学;2016年

7 李洪建;不同生态系统土壤呼吸与环境因子的关系研究[D];山西大学;2008年

8 时伟宇;黄土高原半干旱区两典型森林群落土壤呼吸动态特征研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2011年

9 雷海清;北亚热带毛竹材用林土壤呼吸特征研究[D];中国林业科学研究院;2012年

10 贾子毅;干旱区白刺荒漠生态系统土壤呼吸对增雨的响应[D];中国林业科学研究院;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 欧强;水位和增温对崇明东滩滨海围垦湿地土壤呼吸的影响[D];华东师范大学;2015年

2 吴畏;火干扰对小兴安岭两种典型林型土壤呼吸及其组分的短期影响[D];东北林业大学;2015年

3 吴杨周;模拟增温和降水减少对旱作农田土壤呼吸和N_2O通量的影响[D];南京信息工程大学;2015年

4 高伟峰;模拟氮沉对典型阔叶红松林土壤呼吸的影响[D];东北林业大学;2015年

5 戴衍晨;恩施典型烟田生态系统碳收支特征研究[D];中国农业科学院;2015年

6 张仁道;厢作免耕对稻田土壤呼吸与有机碳组分的影响[D];华中农业大学;2015年

7 杨淞;切根对亚热带4种林分土壤呼吸的影响[D];中南林业科技大学;2015年

8 王礼霄;基于MODIS数据模拟庞泉沟国家自然保护区的土壤呼吸空间格局[D];山西大学;2015年

9 高玉凤;庞泉沟自然保护区土壤呼吸的空间异质性研究[D];山西大学;2015年

10 高杰;浙江天童亚热带常绿阔叶林土壤呼吸空间异质性研究[D];复旦大学;2014年

本文编号：2584554