非生物过程对盐碱土土壤CO2通量的影响

干旱区地理 ›› 2014, Vol. 37 ›› Issue (3): 555-560.

非生物过程对盐碱土土壤CO₂通量的影响

马杰^1，2，王忠媛^1，2，3，唐立松^1，2，王玉刚^1，2

（1 中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲国家重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011；2 中国科学院阜康荒漠生态系统国家站，新疆阜康 831505； 3 中国科学院大学，北京 100049）

收稿日期:2013-07-05 修回日期:2013-09-04 出版日期:2014-05-25
通讯作者: 唐立松，研究员，博士生导师. Email：tangls@ms.xjb.ac.cn
作者简介:马杰（1983-），男（回族），新疆乌鲁木齐人，在读硕士生，主要从事干旱区生态系统碳循环的研究. Email：xiaoshu106116@sina.com
基金资助:
国家国际科技合作项目（2011DFA31070）；国家自然科学基金项目（41301279）

Effect of soil abiotic processes on soil CO₂ flux in saline/alkaline soils

MA Jie^1，2，WANG Zhong-yuan^1，2，3，TANG Li-song^1，2，WANG Yu-gang^1，2

（1 State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, Xinjiang, China; 2 Fukang Station of Desert Ecology, Chinese Academy of Sciences, Fukang 831505, Xinjiang, China；3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China）

Received:2013-07-05 Revised:2013-09-04 Online:2014-05-25

摘要/Abstract

摘要： 从原位土壤CO₂通量的观测数据出发，分析了盐生荒漠土壤CO₂通量的日、季节变化特征，并针对夜晚负通量的发生，结合灭菌控制实验，定量拆分土壤CO₂通量中生物与非生物组分的贡献。结果表明：多枝柽柳冠下土壤CO₂通量在整个生长季均显著的高于灌间空地通量（P<0.05），而受双峰日过程影响，冠下和灌间空地土壤CO₂通量的季节变化均不明显。但灌间空地土壤CO₂通量在夜间表现为负值（CO₂由大气进入土壤），原因就在于土壤非生物过程的存在。当土壤含水量为10%时，非生物通量对总通量的贡献介于18.6%～49.2%之间，并随着土壤pH的增加呈线性上升的趋势；相比之下，在风干土中，非生物通量与总通量没有显著的差异，说明土壤越干，非生物过程的影响越大。因此，土壤pH和水分含量是土壤非生物通量的重要影响因子，而非生物过程对土壤CO₂通量的影响不容忽视。

关键词: 土壤CO₂通量, 生物过程（通量）, 非生物过程（通量）, pH, 土壤含水量

Abstract: As the important component of the ecosystem respiration，knowledge of soil CO₂ flux is essential for understanding the global carbon dynamics under future climate scenarios. But studies on soil CO₂ flux in saline desert ecosystems are scarce compared to their broad distribution. Therefore， based on the in situ measurement of soil CO₂ flux，the paper analyzed the diurnal and seasonal variation of soil CO₂ flux at a saline desert. Particularly aiming to the negative flux（CO₂ enters rather than releasing from the ground），autoclaving treatment was used to partitioning soil total CO2 flux into biotic and abiotic component at four different saline/alkaline soils. The results show that soil CO₂ flux under the canopy are significantly higher than that in inter-plant spaces （P<0.05）. The soil CO2 flux，neither under the canopy nor in inter-plant spaces，exhibited any obvious seasonal variations because of the bi-modal diurnal patterns，which were probably caused by the inhibition of microbial activity by extremely high temperature. Specially，soil CO₂ flux in inter-plant spaces exhibited negative flux，which means CO₂ enters rather than releasing from the soil surface，the reason of which was the abiotic processes. When soil water content equals 10%，the contribution of abiotic flux to soil total CO₂ flux ranged from 18.6% to 49.2%，with a linearly increasing trend with increasing pH，by contrast，soil abiotic component is predominant in air-dried soil. Thus，soil pH and soil water content has great effect on soil abiotic flux，which must be a substantial component of soil CO₂ flux in saline/alkaline soils.

Key words: soil CO₂ flux, biotic process （flux）, abiotic process （flux）, pH, soil water content

中图分类号:

S154.1

马杰，王忠媛，唐立松，王玉刚. 非生物过程对盐碱土土壤CO₂通量的影响[J]. 干旱区地理, 2014, 37(3): 555-560.

MA Jie，WANG Zhong-yuan，TANG Li-song，WANG Yu-gang. Effect of soil abiotic processes on soil CO₂ flux in saline/alkaline soils[J]. , 2014, 37(3): 555-560.

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Effect of soil abiotic processes on soil CO₂ flux in saline/alkaline soils

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