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摘要
土壤CO2含量及其变化规律研究,关系到土壤呼吸CO2排放通量估算的准确性,昼夜尺度土壤CO2与土温滞后效应形成机理与影响因素是其核心研究内容。本研究以斯洛文尼亚典型岩溶区草地土壤系统为例,开展土壤CO2、土温与土壤水分高分辨率监测,分析昼夜尺度土壤CO2与土温滞后效应及其产生原因,讨论滞后程度的多日演变规律及其与土壤水分的关系。结果表明,生长季土壤CO2含量、土壤温度和土壤水分变化分别为1986～6689ppm、14.69～23.55℃和16.4%～33.3%,均值分别为3578ppm、19.69℃和23.3%。土壤温度和土壤CO2均呈现出白天上升夜间下降的昼夜变化特征,后者昼夜变幅为176～780 ppm,均值425 ppm。土壤CO2与土温昼夜滞后环呈顺时针方向演变,土壤干化阶段滞后环呈螺旋式下降,降雨期间则表现为螺旋式上升。滞后环的出现主要受光合有效辐射和土壤温度控制,也与土壤微生物种类密切相关,滞后程度受土壤水分含量控制,水分越高滞后效应越显著,水分大于25%时,滞后环宽度值高达300～800 ppm;低水分时滞后效应减弱,此时土壤CO2与土温接近于线性相关。降雨期间土壤CO2有快速下降现象,暗示部分CO2随雨水脉冲过程向下运移,成为下伏碳酸盐岩溶蚀驱动力,为准确估算岩溶区土壤呼吸排放通量和评价岩溶作用的土壤CO2减源效应提供了科学依据。
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