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摘要
[目的]分析西北干旱区葡萄园土壤呼吸及其组分变化特征,同时探究其与土壤温湿度的关系,为西北干旱区的土壤碳排放估算及其特色农业发展提供一定的参考。[方法]于2019年6—12月采用LI-8100 A土壤呼吸测量系统和自动气象站观测甘肃省敦煌市南湖绿洲葡萄园的土壤呼吸及环境因子,通过根排除法区分土壤呼吸组分。[结果](1)观测期内,葡萄园的土壤呼吸速率在7月3日达到最大。在生长季的6—9月,土壤呼吸速率波动变化明显;而非生长季的10—12月,土壤呼吸速率逐渐减小。该区土壤呼吸以异养呼吸为主,平均异养呼吸贡献率约为65%。(2)在小时尺度上,土壤呼吸及其异养组分与土壤温度由于时间滞后效应均呈回环关系。而在日尺度上,非生长季的10—12月,土壤呼吸、异养呼吸随土壤温度的增加呈指数增加趋势;但生长季的6—9月,灌溉和较大降雨会引起土壤含水率波动进而干扰上述指数响应。(3)生长季的6—9月,土壤呼吸及其组分与土壤含水率具有二次函数关系,土壤呼吸的最适含水率约为8.1%～9.9%;而非生长季10—12月则呈指数关系,二者关系差异主要是由于非生长季的10—12月土壤含水率下降的同时土壤温度也在持续降低,且葡萄埋土冬藏,造成异养、自养呼吸均迅速降到低值,然后处于稳定状态所致。[结论]土壤呼吸受到土壤温湿度的综合调控,其双因子模型可以较好地解释非生长季的土壤呼吸变化,但在生长季仅能解释土壤呼吸变化的32%,因此应进一步建立生长季土壤呼吸的多因子模型以便更好地模拟生长季土壤呼吸的变化。
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