文章摘要:明确气候变化背景下生态脆弱区土壤呼吸速率特征和土壤温湿度对其影响，对准确评估和预知该区碳收支具有重要意义。以陕北黄土丘陵区自然撂荒地22 a柠条人工纯林为研究对象，通过CO₂分析仪和温湿度传感器测定不同土层（10、50和100 cm） CO₂浓度平均值和土壤温湿度，采用Fick第一扩散系数法计算土壤呼吸速率，探究不同土层土壤温度、土壤湿度和土壤呼吸速率的动态变化特征，并进一步分析不同土层土壤呼吸速率对土壤温湿度的响应。结果表明，土壤呼吸速率日变化随土层深度增加显著降低（P <0.05），峰值出现时间存在滞后现象，相邻土层间（10、50和100 cm）土壤呼吸速率由上至下均滞后1 h；6～9月土壤呼吸速率月变化为多峰曲线，其中10、50和100 cm土层土壤呼吸速率最大值分别在7月25日、8月6日和8月10日，达13.96、2.96和1.47 μmol·(m²·s) -1；土壤温度对土壤呼吸速率影响随土层深度增加而减弱，50 cm及以下土层土壤温度对土壤呼吸速率无显著影响（P >0.05），10 cm土层指数拟合最优，R²=0.96，50 cm和100 cm土层拟合较差，R²分别为0.00和0.01，温度敏感系数Q₁₀随土层深度增加而减小；不同土层土壤湿度对土壤呼吸速率影响均显著（P <0.05），二次拟合表现为50 cm (R²=0.35)>10 cm (R²=0.22)>100 cm(R²=0.31)；10、50和100 cm土层土壤温度与土壤湿度的综合作用可解释土壤呼吸速率的96%、6%～50%和22%～24%。综上所述，黄土丘陵区柠条人工纯林不同深度土壤温湿度对土壤呼吸速率影响存在差异，10 cm土层土壤呼吸速率受土壤温湿度的综合影响，但土壤温度的相对贡献更高，50 cm土层及以下土壤湿度为关键因子。研究结果有助于更好地预测未来气候变化对该区陆地生态系统碳循环影响，为温室气体调控提供理论依据。

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论文DOI:10.13227/j.hjkx.202112253

论文分类号:S714