黃土丘陵區(qū)天然草地群落CO2排放通量特征及其對降雨的響應.pdf

1、草地生態(tài)系統(tǒng)CO2排放是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組分，降雨不僅是影響半干旱地區(qū)植被生長和土壤溫濕度動態(tài)的主要因素，也是驅動該地區(qū)天然草地群落CO2通量變化的重要因子。探明黃土丘陵區(qū)退耕草地群落CO2通量對降雨的短期響應規(guī)律，對準確評估黃土丘陵半干旱區(qū)退耕草地生態(tài)系統(tǒng)碳收支具有重要意義。本研究選取鐵桿蒿(Artemisia gmelinii Web.et Stechm.)和達烏里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)

2、Schindl)為優(yōu)勢種的天然草地群落為研究對象，以裸地作為對照，于2016年6月至9月，采用模擬降雨的方法比較和分析了各群落在4種降雨量(5 mm，10mm，20 mm，40 mm)和3種降雨頻率(40 mm×1，20 mm×2，10 mm×4)下連續(xù)8天的CO2通量、土壤溫度和土壤含水量等，取得以下主要結果:
　　1.天然草地群落CO2通量與土壤呼吸速率日變化均呈單峰曲線，峰值出現(xiàn)在12:00～16:00之間。天然草地群落CO

3、2通量的動態(tài)變化與土壤溫度和土壤含水量顯著相關。在鐵桿蒿和達烏里胡枝子群落，九月CO2通量顯著低于其他月份。鐵桿蒿群落CO2通量的最高值出現(xiàn)在八月，為0.40g·m-2·h-1;達烏里胡枝子群落最大值為0.54g·m-2·h-1，出現(xiàn)在六月;裸地生長季期間CO2通量值為0.01g·m-2·h-1～0.28g·m-2·h-1，不同生長月份間無顯著差異。
　　2.降雨對CO2通量具有顯著的激發(fā)效應，但在不同生長月份及不同類型群落中引起

4、生態(tài)系統(tǒng)CO2通量激發(fā)的降雨量不同，CO2通量的增加量也不同。40 mm降雨量能顯著提高鐵桿蒿群落生長季CO2通量，但生長季末期增加量較低。相同降雨條件下，鐵桿蒿群落CO2通量的增加量以及測定期間均值均顯著高于達烏里胡枝子群落和裸地。六月試驗期間，三種群落CO2累積排放量均高于生長季其他月份，九月最低。40 mm降雨量下各群落生長季CO2累積排放量最高。
　　3.生長月份、群落類型及其交互作用均顯著影響天然草地土壤溫度和CO2通量

5、，土壤含水量在不同生長月份、降雨頻率和群落類型下差異顯著(P＜0.05）。在生長季不同月份，單次40 mm降雨對鐵桿蒿群落CO2通量具有顯著激發(fā)效應，但對達烏里胡枝子群落和裸地CO2通量沒有顯著提高。不同降雨頻率下，鐵桿蒿和達烏里胡枝子群落CO2累積排放量均在20 mm×2處理下最高，而10 mm×4處理抑制了裸地CO2排放。草地群落CO2通量與土壤水分狀態(tài)指數(shù)具有顯著相關性，表明不同降雨頻率下CO2通量動態(tài)變化的差異與雨前土壤溫濕條件