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降水变化对荒漠草原土壤呼吸的影响 被引量:10
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作者 蒿廉伊 张丽华 +4 位作者 谢忠奎 赵锐锋 王军锋 郭亚飞 高江平 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4527-4537,共11页
全球气候变化使得降水格局发生显著改变.土壤呼吸作为土壤碳库向大气释放CO2的重要途径,其对降水变化的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,并对全球气候变化产生反馈作用,但目前关于土壤呼吸对降水变化的响应没有一致的结论.以黄土... 全球气候变化使得降水格局发生显著改变.土壤呼吸作为土壤碳库向大气释放CO2的重要途径,其对降水变化的响应可能会影响陆地生态系统碳循环进程,并对全球气候变化产生反馈作用,但目前关于土壤呼吸对降水变化的响应没有一致的结论.以黄土高原西部荒漠草原为对象,通过野外降水控制实验减水40%(-40%)、减水20%(-20%)、自然降水、增水20%(20%)和增水40%(40%),探究降水变化对土壤呼吸动态的影响及其与土壤含水量、土壤温度、地上生物量、土壤有机碳、微生物量碳和碳氮比(有机碳总氮比)等因素的关系.结果表明,在3 a期间不同降水处理下土壤呼吸的日变化呈现较一致的单峰和双峰模式.土壤呼吸随降水量的增加均呈增加趋势,且相较对照,土壤呼吸在降水控制实验第二年(偏湿年份)和第三年(偏干年份)表现出显著差异,表明降水变化对土壤呼吸产生了遗留效应.同时,相比对照,偏湿年土壤呼吸在-40%处理下显著最低,在40%处理下显著最高,土壤呼吸对减水处理的负响应强于对增水处理的正响应;偏干年土壤呼吸在增水处理下显著高于对照,且对增水处理的正响应明显强于减水处理.此外,土壤含水量、地上生物量、土壤有机碳和碳氮比是显著影响土壤呼吸的环境因子,且随降水量的增加而增加;土壤呼吸随土壤含水量、地上生物量、土壤有机碳和碳氮比的增加而增加,随微生物量碳的增加而减少,其中土壤含水量对土壤呼吸的解释率最高,这表明土壤含水量是控制荒漠草原区土壤呼吸的主要环境因子.无论在偏湿或偏干年份,降水变化下,植物生物量输入幅度均低于土壤呼吸输出幅度,表明降水变化可能不利于土壤碳固存,尤其偏干年份降水变化对碳库输出的影响更强.因此,荒漠草原区不同干湿年份降水变化对土壤呼吸的影响可能对生态系统碳循环过程产生不同的影� 展开更多
关键词 降水处理 土壤呼吸(sr) 地上生物量 土壤碳库 荒漠草原
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黄淮海平原不同土地利用方式下土壤呼吸空间变异预测
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作者 李键 薛澄 +3 位作者 杨扬 谢梦姣 彭正萍 王洋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期101-109,121,共10页
[目的]探究土壤呼吸的空间变异特征及协同克里金法预测土壤呼吸准确性,从而为精准预测陆地不同生态系统土壤碳收支研究提供数据参考。[方法]选取黄淮海平原北部典型耕地、草地和林地作为研究样区,基于表征土壤理化性质的辅助指标用协同... [目的]探究土壤呼吸的空间变异特征及协同克里金法预测土壤呼吸准确性,从而为精准预测陆地不同生态系统土壤碳收支研究提供数据参考。[方法]选取黄淮海平原北部典型耕地、草地和林地作为研究样区,基于表征土壤理化性质的辅助指标用协同克里金法对土壤呼吸进行了预测,以评估其与普通克里金法预测的精准度。[结果]土壤呼吸在不同土地利用方式的研究样区均呈现中等程度变异,变异系数分别为33%(耕地),24%(草地)和31%(林地)。土壤呼吸空间相关距离由大到小依次是林地(15.12 m)、耕地(3.83 m)和草地(2.47 m)。基于相关分析和协同克里金法模拟确定土壤呼吸空间变异最优辅助指标,在耕地为碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)和土壤pH值;草地和林地除共有辅助指标土壤水分(SM)和土壤温度(ST5)外,土壤pH值和气温(TEMP)依次为其二者特有的辅助指标。土壤呼吸空间变异预测表明协同克里金均比普通克里金法插值精度高,其在草地提升最为明显,平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)和平均标准误差(MSE)分别提高10.14%,9.82%,9.10%,10.87%,在林地中各误差精度提高介于4.78%(MAE)~12.09%(MRE),在耕地中预测精度提升最小,协同克里金法比普通克里金法预测精度仅平均提高3.27%。[结论]土壤呼吸的影响因子作为辅助变量的协同克里金法可以更准确地预测林地、耕地和草地土壤呼吸的空间变异特征。 展开更多
关键词 土壤呼吸(sr) 普通克里金 协同克里金 土地利用 地统计
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