塔里木河中下游胡杨群落土壤碳通量日变化研究

七、塔里木河中下游胡杨群落土壤碳通量日变化研究

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环极重要的环节之一，通过土壤呼吸排放到大气中的CO₂仅次于植被冠层总光合作用固定的碳量。因此对土壤CO₂的释放量测量的准确与否是评价生态系统中生物学过程的关键。土壤碳通量的变化与环境因子密切相关。土壤碳通量的变化主要受水分和温度的共同调控，其中温度与土壤呼吸之间普遍采用一个指数模型来表示土壤呼吸随温度的变化情况，而湿度与土壤呼吸之间的具体关系却各不相同。这一方面的研究已有很多报道，然而大多是关于温带地区羊草草原、半干旱草原、北澳热带稀树草原、北美高草草原土壤呼吸的季节动态及其与水热因子关系的研究，而有关极端干旱区胡杨群落的土壤呼吸及其与环境因子的研究还没有看到。胡杨是一种极具抗旱性的多年生乔木树种，不少学者对其进行了深入的分析研究工作，但大多是集中在植物生理、组织和细胞结构上的特性研究，对胡杨群落的土壤碳通量与水热因子的关系研究尚未见报道。

塔里木河荒漠河岸林的主要建群种是胡杨，而新疆塔里木河流域的天然胡杨林分别占世界和中国胡杨林总面积的54%和89%，是世界上数量最多、分布面积最广的天然胡杨林资源库。由于塔里木河流域大强度的水资源开发利用，使塔里木河下游320　km河道长期断流，下游陆地生态系统中水分状况大幅度改变，这势必会影响到植物根系的呼吸、微生物的群落组成等，在这种情况下，胡杨群落的土壤呼吸也会发生强烈的变化。另外塔里木河中下游流域处于暖温带，年均、日均温差大，每年≥10　℃积温多在4100～4300　℃之间，持续180～200　d，蒸发量远远大于降雨量，在这种极端干旱环境下温度与湿度对土壤呼吸的影响规律对于科学估测根系和土壤中的微生物对气候变化的反应意义重大。因此在全球变化背景下，研究该地区土壤碳通量变化及其影响因素，对确定这一区域在碳循环中的源汇功能有重大价值。

本文以干旱区塔里木河河岸荒漠林胡杨群落的土壤为研究对象，探讨塔里木河中下游胡杨群落土壤呼吸的日变化特征，分析其与群落小气候和土壤水分的关系，比较土壤水分与温度对土壤呼吸的影响程度，确定胡杨群落土壤碳通量与其影响因素的最优模型。