摘要
降雨是干旱半干旱地区土壤CO2产生、传输或扩散的重要影响因素,并进一步影响土壤和大气中的CO2浓度。目前大量研究集中在地表CO2通量变化与降雨的关系,深层土壤有机碳储量巨大,但深层土壤CO2浓度变化对降雨事件的响应机制尚不清楚。本研究通过对10 cm、50 cm和100 cm处土壤CO2浓度进行原位连续监测,分析不同深度土壤CO2浓度对降雨事件的响应过程及其影响因素。结果表明:试验期间, 78%的降雨事件能迅速引起10 cm处土壤CO2浓度发生改变,且随着降雨量增大,土壤CO2浓度发生变化的深度逐渐增加。当降雨量在10~25 mm时, 50 cm处土壤CO2浓度在91 h后降低;降雨量>25 mm时, 100 cm处土壤CO2浓度在121 h后降低。当土壤由干变湿时,降雨量>25 mm的降雨事件促进10 cm处土壤CO2浓度升高30%后开始降低,而50 cm和100 cm处土壤CO2浓度随水分升高分别降低16.3%和10.9%。在半干旱区,当土壤含水量较低时,降雨可以对10 cm处土壤CO2浓度变化产生短暂的正激发效应,而深层土壤含水量往往高于田间持水量,水分升高会导致该处土壤CO2浓度降低。降雨对不同深度土壤CO2浓度变化的影响存在差异,这在很大程度上取决于土壤含水量状况。
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