中国草原土壤呼吸作用研究进展

《内蒙古典型草原土壤呼吸的日动态特征及驱动因素》篇一一、引言内蒙古作为我国的重要草原地区，其生态系统健康对区域乃至全球的气候环境都具有重要意义。

土壤呼吸作为生态系统中碳循环的重要环节，对研究区域气候变化及碳循环平衡具有重要意义。

本文以内蒙古典型草原为研究对象，对其土壤呼吸的日动态特征进行详细分析，并探讨其驱动因素。

二、研究区域与方法（一）研究区域概况研究区域位于内蒙古的典型草原地区，具有较为完整的生态系统。

该区域地形地貌、气候特征等对土壤呼吸有着重要影响。

（二）研究方法采用定点观测与实验研究相结合的方法，对内蒙古典型草原的土壤呼吸进行全天候观测，记录其日动态变化，并运用统计学方法对数据进行分析。

三、土壤呼吸的日动态特征（一）总体特征通过对内蒙古典型草原的土壤呼吸进行全天候观测，发现其日动态变化具有明显的规律性。

在白天，由于光照充足、温度适宜，土壤呼吸速率较高；而在夜晚，由于光照减弱、温度降低，土壤呼吸速率相对较低。

（二）季节变化特征不同季节的土壤呼吸日动态特征存在差异。

在春季和夏季，由于气温升高、降水增多，土壤呼吸速率较高；而在秋季和冬季，由于气温降低、降水减少，土壤呼吸速率相对较低。

四、驱动因素分析（一）气候因素气候因素是影响土壤呼吸的主要因素之一。

温度和降水对土壤呼吸的影响最为显著。

温度升高会促进土壤微生物活动，从而提高土壤呼吸速率；而降水增多则有助于提高土壤湿度，为微生物活动提供良好的环境。

（二）植被因素植被类型和生长状况对土壤呼吸也有重要影响。

草原植被茂盛时，植被根系发达，为土壤微生物提供丰富的有机质，从而促进土壤呼吸；而植被稀疏时，土壤呼吸速率相对较低。

（三）人为活动因素人为活动如放牧、耕作等也会对土壤呼吸产生影响。

过度的人为活动会破坏草原生态系统的平衡，降低土壤有机质含量，从而影响土壤呼吸。

五、结论与讨论（一）结论通过对内蒙古典型草原的土壤呼吸进行日动态特征分析，发现其具有明显的日变化和季节变化规律。

中国不同类型草地土壤呼吸研究现状作者：王丹陈永金来源：《安徽农业科学》2015年第13期摘要在归纳近二十几年学者们在中国草地土壤呼吸所使用的测量方法的的同时，对我国当前不同类型草地的土壤呼吸研究结果进行总结。

目前对土壤呼吸的研究主要集中在东北平原、内蒙古高原和青藏高原地区，最常使用的测量方法是静态室测量法。

在东北平原地区，土壤呼吸速率与温度呈指数关系，与水分呈乘幂和一次线性关系。

在内蒙古草原地区，土壤呼吸速率与温度呈指数、线性和二次回归关系，与水分呈指数-乘幂、对数和线性关系。

在青藏高寒区，土壤呼吸速率与温度呈指数关系。

在人为干扰形式中，放牧、刈割会降低土壤的呼吸速率，开垦和施肥则会增加土壤呼吸速率。

关键词草地；土壤呼吸；测量方法；影响因素中图分类号 S812.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-074-03Abstract The measurement methods used for soil respiration by scholars in recent twenty years were reviewed， research results of soil respiration in different types grass land were summarized. It was found that studies about soil respiration mainly concentrate on Northeast Plain， Inner Mongolia Plateau and Qinghai Tibet Plateau area， the most commonly used measurement method is static chamber method. In Northeast Plain， soil respiration rate showed index relationship with temperature， indicated power and a linear relationship with moisture. In grassland area of Inner Mongolia， soil respiration rate showed index， linear and two regression relationship with temperature， indicated indexpower， logarithm and linear relationship with moisture. In Qinghai Tibet Plateau Region， soil respiration rate showed index relationship with temperature. In human interference form， grazing， mowing could reduce soil respiration rate， reclamation and fertilization could increase soil respiration rate.Key words Grassland； Soil respiration； Measurement method； Influencing factors土壤呼吸是指土壤释放CO2的过程，严格意义上讲是指未扰动土壤中产生CO2的所有代谢作用，是陆地生态系统土壤碳库向大气释放CO2的主要途径，约占全球碳交换量的25%，在生物圈和大气圈碳交换中起着关键作用[1]。

《内蒙古典型草原土壤呼吸的日动态特征及驱动因素》篇一一、引言内蒙古作为我国典型的草原生态系统，其土壤呼吸对气候和环境的响应与影响备受关注。

土壤呼吸作为全球碳循环的重要环节，对于评估生态系统碳平衡和预测气候变化具有重要意义。

本文旨在研究内蒙古典型草原土壤呼吸的日动态特征及其驱动因素，以期为草原生态系统的保护与管理提供科学依据。

二、研究区域与数据来源本研究区域选择内蒙古某典型草原区，选取该区域的草地作为研究对象。

通过野外实测与定点观测的方法，获取土壤呼吸相关数据。

同时，收集该地区的气候、植被等背景信息，为后续分析提供数据支持。

三、研究方法（一）土壤呼吸日动态特征的观测方法采用全天候自动监测系统，对内蒙古典型草原的土壤呼吸进行连续观测，分析其日动态特征。

通过对数据的统计分析，得到不同时间段内土壤呼吸的峰值、谷值及其变化趋势。

（二）驱动因素的分析方法运用回归分析、主成分分析等方法，分析气候、植被、土壤类型等驱动因素对土壤呼吸的影响。

同时，结合实地调查和文献资料，探讨人类活动对土壤呼吸的影响。

四、内蒙古典型草原土壤呼吸的日动态特征（一）峰值与谷值分布通过连续观测发现，内蒙古典型草原的土壤呼吸在一天内呈现出明显的日动态特征。

其中，早晨和傍晚为峰值时段，中午和深夜为谷值时段。

这可能与温度、湿度等环境因素的变化有关。

（二）变化趋势分析通过分析土壤呼吸日动态特征的变化趋势，发现其受到多种因素的影响。

其中，气候因素如温度、湿度等对土壤呼吸的影响最为显著。

此外，植被类型、土壤类型等也对土壤呼吸产生影响。

五、驱动因素分析（一）气候因素气候因素是影响内蒙古典型草原土壤呼吸的主要因素之一。

温度、湿度等气候条件的变化直接影响着土壤微生物的活性，进而影响土壤呼吸。

在温暖、湿润的环境下，土壤微生物活性较高，土壤呼吸速率较快。

（二）植被因素植被类型和覆盖度对土壤呼吸具有重要影响。

不同植被类型的根系分布和地下生物量差异较大，从而影响土壤微生物的活性。

草地生态系统土壤呼吸及其影响因素研究进展周萍1,2,刘国彬13,薛萐1(1.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:土壤呼吸在全球碳收支中占有重要的地位,笔者对草地生态系统土壤呼吸在陆地生态系统碳平衡中的作用、土壤呼吸的分类及其影响因素等方面进行了综述。

结果表明,草地生态系统土壤呼吸在不同时间空间各组分所占比例不同,生物、非生物及人为活动等因素对草地土壤呼吸影响各异,主要从土壤温度、气候变暖、土壤湿度、降水、干旱化、土壤C/N 等非生物因素,叶面积指数、植物光合作用、植被凋落物等生物因素以及人类干扰活动等方面具体阐述这些因素变化对土壤呼吸产生的影响,并对草地土壤呼吸的Q 10值及各影响因素间的交互作用进行归纳总结。

提出草地生态系统土壤呼吸研究存在的问题和今后重点发展方向,并对未来草地生态系统土壤呼吸的研究工作做了进一步的展望。

关键词:草地生态系统;土壤呼吸;影响因素;研究进展中图分类号:S812;Q948.1;S154.4 文献标识码:A 文章编号:100425759(2009)022*******　21世纪人类正面临着全球环境及可持续发展的巨大挑战。

全球性温室效应、气候变暖等生态问题严重威胁着人类生存和社会经济的发展,已成为全世界共同关注的焦点之一,CO 2作为主要的温室气体而倍受关注[1]。

据IPCC (intergovernmental panel on climate change )[2]公布的数据,大气中CO 2浓度现正呈上升趋势。

预计到21世纪中叶,大气CO 2含量将增加1倍。

1978年Woodwell [3]报道的热带雨林改造为农田使其由碳汇转变为碳源,引起人们对碳循环研究的重视。

目前全球碳循环研究工作主要是估算各碳库的储量及碳库间的交换通量。

土壤碳库量为1300～2000Pg C ,约占碳总量的67%[4],是仅次于海洋的全球第2大有机碳库,土壤碳库是陆地植被碳库的2～3倍和大气碳库的2倍多[5]。

《放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响》篇一一、引言内蒙古羊草草原是我国重要的草地资源之一，其生态系统的健康与稳定对区域生态环境及畜牧业发展具有重要影响。

放牧和割草作为草原管理的主要方式，对土壤呼吸及土壤微生物群落结构具有显著影响。

本文旨在探讨放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构的影响，以期为草原生态保护与合理利用提供科学依据。

二、研究方法1. 研究区域与样地设置本研究选取内蒙古典型羊草草原区域，设置放牧区、割草区和未受干扰区作为样地，每个样地设立三个平行样方。

2. 土壤呼吸测定采用LI-8100型土壤呼吸仪进行土壤呼吸测定，每个样方内选取五个测点，测定不同处理下的土壤呼吸速率。

3. 土壤微生物群落结构分析采用PCR-DGGE（变性梯度凝胶电泳）技术对土壤微生物群落结构进行分析，比较不同处理下的微生物群落差异。

三、结果与分析1. 放牧对土壤呼吸的影响放牧区土壤呼吸速率显著高于未受干扰区，这可能是由于放牧活动增加了土壤温度和湿度，同时提高了土壤中有机质的含量，从而促进了土壤呼吸。

然而，过度放牧可能导致土壤压实，降低土壤通透性，进而抑制土壤呼吸。

因此，适度放牧对维持草原生态系统的健康具有积极作用。

2. 割草对土壤呼吸的影响割草后，短期内土壤呼吸速率有所下降，但随着割草后植被的恢复，土壤呼吸速率逐渐回升。

这表明割草能够控制草原植被的高度和密度，有利于植被的更新与恢复，从而促进土壤呼吸。

但长期频繁的割草可能会对土壤造成不利影响，需要配合合理的轮割制度。

3. 土壤微生物群落结构的变化放牧和割草处理使土壤微生物群落结构发生了一定程度的改变。

PCR-DGGE图谱显示，放牧区与割草区微生物种群多样性较未受干扰区有所降低，但同时也引入了一些新的微生物种类。

这可能是由于放牧和割草活动改变了土壤环境条件，从而影响了微生物的生存与繁殖。

四、结论放牧和割草对内蒙古羊草草原土壤呼吸及土壤微生物群落结构具有显著影响。

森林生态系统土壤呼吸测定方法研究进展一、概述森林生态系统作为地球上最重要的生物群落之一，其在维持全球碳循环和生态平衡方面扮演着举足轻重的角色。

土壤呼吸作为森林生态系统碳循环的重要组成部分，其测定方法的研究进展对于准确评估生态系统碳收支、理解气候变化对生态系统的影响等方面具有重要意义。

随着全球气候变化问题日益严重，森林生态系统土壤呼吸的研究受到了广泛关注。

国内外学者围绕土壤呼吸的测定方法开展了大量研究，不断推动该领域的理论和技术进步。

常用的土壤呼吸测定方法包括静态气室法、动态气室法以及红外气体分析法等。

这些方法的原理、优缺点以及适用范围各不相同，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

随着技术的不断发展，新的土壤呼吸测定方法不断涌现，为森林生态系统土壤呼吸的准确测定提供了更多可能性。

近年来出现的自动化、连续化测定系统能够实现对土壤呼吸的长期、高频率监测，大大提高了测定精度和效率。

随着同位素技术的应用，土壤呼吸各组分的区分也变得更加准确和可靠。

尽管土壤呼吸测定方法取得了显著进展，但仍存在一些挑战和问题。

不同测定方法之间的结果比较和标准化问题、土壤呼吸对环境因子的响应机制等仍需要进一步研究。

随着全球气候变化和土地利用方式的改变，森林生态系统土壤呼吸的动态变化及其对生态系统功能的影响也需要深入探讨。

森林生态系统土壤呼吸测定方法的研究进展对于推动全球碳循环和生态平衡的理解具有重要意义。

未来研究应继续关注新技术、新方法的开发和应用，以及土壤呼吸与环境因子之间的相互作用机制等问题，为应对全球气候变化和维护生态系统健康提供有力支持。

1. 森林生态系统土壤呼吸的重要性森林生态系统土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环的关键环节，其重要性不容忽视。

土壤呼吸不仅直接影响着大气中二氧化碳的浓度，更是生态系统碳收支评估、土壤健康以及生物多样性维持的关键因素。

在森林生态系统中，土壤呼吸占据了生态系统呼吸的显著比例，其微小的变化都可能引起大气中二氧化碳浓度的明显波动，进而对全球气候变化产生深远影响。

第20卷第7期2005年7月地球科学进展ADVANCES I N E ART H SC I ENCEVol.20　No.7Jul.,2005文章编号:100128166(2005)0720778208土壤呼吸主要影响因素的研究进展3张东秋1,2,石培礼1①,张宪洲1(中国科学院地理科学与资源研究所拉萨高原生态试验站,北京　100101;2.中国科学院研究生院,北京　100039)摘　要:影响土壤呼吸的因子有很多,在不同时间空间的不同生态系统其影响因子各不相同。

综述了土壤呼吸主要影响因子的研究进展,主要从土壤温度、土壤湿度、降水、土壤C/N等非生物因子,植被类型、生物量、叶面积指数、植被凋落物等生物因子以及人类活动等方面阐述对土壤呼吸产生的影响。

在此基础上对土壤呼吸的Q10值、关键影响因子及各种生态环境因子的综合影响进行了讨论。

从众多研究中发现土壤温度、湿度是影响土壤呼吸的主要因子,建立土壤温度及湿度影响下的土壤呼吸模型更有助于对土壤呼吸进行定量的描述。

但是在土壤温度及湿度过高或过低的情况下会出现较大的误差,为了尽量减少土壤呼吸的误差,给出了如下建议:①加强土壤呼吸和生态系统自动碳通量的结合研究;②加强对不同生物和非生物生态环境因子的同步测定,特别重视生物因子对非生物因子的调节和影响;③加强典型物候期和不同季节典型天气土壤呼吸的测定;④加强模拟试验研究和模式研究。

总之,土壤呼吸是一个比较复杂的过程,虽然有规律可循,但是,很多时候由于因子间交互作用而表现偏离,对其准确估算需要找出关键因子,并综合分析其它因子的影响。

关　键　词:土壤呼吸影响因素;生物因子;非生物因子;人类活动中图分类号:S15 文献标识码:A0　引　言大气CO2浓度升高引起的温室效应是导致全球变暖的重要原因之一。

土壤有机碳库约1500PgC,是陆地生态系统的最大碳库,约占总量的67%[1]。

土壤呼吸是土壤碳输出的主要途径,每年因土壤呼吸而排放约50～75PgC[2]。

草原植被呼吸特点探究测定方法我国已经开展的有关土壤呼吸的研究多采用的是碱液吸收法，有研究表明动态密闭气室法和碱液吸收法两种测定方法具有很好的相关性，所以文中研究土壤呼吸速率测定采用动态密闭气室分析法，测定仪器为英国PPSystems公司生产的基于非色散红外线与控制和线形化微处理器的EGM－4便携式环境监测仪，该仪器由EGM－4便携式CO2分析仪和SRC－1土壤呼吸室组成，呼吸室罩地面积78cm2。

测量时，土2各群落土壤呼吸速率比较从表2中可以看出，4种群落之间土壤呼吸速率平均值差异较大，经方差分析表明，冰草群落、赖草群落与沙蒿群落和甘草群落土壤呼吸速率存在显著差异，而沙蒿群落和甘草群落之间无显著差异，从各个测定时刻来看(图1)，各群落土壤呼吸速率也符合上述规律。

其中冰草群落土壤呼吸速率日均值最大，为0．58gCO2m－2h－1，沙蒿群落最小，为0．29gCO2m－2h－1，赖草群落和甘草群落分别为0．45gCO2m－2h－1和0．30gCO2m－2h－1。

珊丹等以内蒙古高原短花针茅+冷蒿+无芒隐子草的荒漠化草原为研究对象，野外自然条件下进行增温与施肥实验，研究结果发现，虽然增温和对照样地不同土层的土壤温度与土壤呼吸速率均呈正相关关系，但无论是季节还是日变化上，近两年的增温作用没有增加土壤的呼吸速率，施氮作用也没有使土壤呼吸作用明显加强。

丁金枝等以毛乌素沙地固定沙地本氏针茅群落、固定沙地油蒿群落、半固定沙地油蒿群落、流动沙地一年生植物群落4个代表毛乌素沙地荒漠化主要阶段的植物群落为研究对象，研究结果表明：4个群落不同月份之间土壤呼吸速率日动态变化差异显著。

生长季平均土壤呼吸速率和土壤呼吸速率日变幅和月变幅随荒漠化程度的加重而显著降低。

高艳红等观测了1989年建立的植被重建区和流沙区土壤呼吸差异，结果表明，植被重建18a显著影响了该区土壤CO2的释放过程，总土壤呼吸速率由流沙区的CO20．107±0．008μmolm－2s－1显著增加到植被区CO20．483±0．033μmolm－2s－1，而且出现了较为明显的季节波动。

《氮、磷养分添加下的呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸》篇一一、引言土壤呼吸作为生态系统碳循环的重要组成部分，对全球气候变化具有重要影响。

呼伦贝尔草甸草原作为我国北方重要的生态区域，其土壤呼吸特征及其影响因素备受关注。

近年来，随着氮、磷养分的添加，草原生态系统的养分状况发生了显著变化，对土壤呼吸的影响也日益凸显。

因此，本文旨在探讨氮、磷养分添加下呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸的变化规律及其影响因素。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取呼伦贝尔草甸草原为研究对象，该地区具有典型的温带大陆性气候特点，是典型的草原生态系统。

2. 研究方法（1）采样方法：在研究区域内设置不同氮、磷养分添加处理组和对照组，采集土壤样品。

（2）土壤呼吸测定：采用静态箱法测定土壤呼吸速率。

（3）数据分析：运用SPSS软件进行数据分析，采用单因素方差分析（ANOVA）和相关性分析等方法。

三、氮、磷养分添加对土壤呼吸的影响1. 氮素添加对土壤呼吸的影响研究结果显示，氮素添加显著提高了呼伦贝尔草甸草原的土壤呼吸速率。

这可能是由于氮素的添加促进了植物的生长，增加了根系的呼吸作用。

同时，氮素添加还可能改变了土壤微生物的群落结构，提高了微生物的活性，从而促进了土壤呼吸。

2. 磷素添加对土壤呼吸的影响磷素添加对土壤呼吸的影响相对较小。

虽然磷素是植物生长的重要营养元素，但在本研究中，磷素添加并未显著改变土壤呼吸速率。

这可能是由于磷素在土壤中的移动性较差，其影响作用相对较慢且较弱。

3. 氮磷配比对土壤呼吸的影响氮磷配比对土壤呼吸具有重要影响。

适当的氮磷配比可以更好地促进植物生长和土壤微生物活动，从而提高土壤呼吸速率。

然而，过量的氮磷添加可能导致养分失衡，反而抑制土壤呼吸。

四、影响因素分析除了氮磷养分添加外，其他因素如降水量、温度、植被类型等也可能影响土壤呼吸。

在本研究中，降水量和温度与土壤呼吸呈正相关关系，而植被类型的差异也可能导致土壤呼吸的差异。

因此，在研究氮磷养分添加对土壤呼吸的影响时，需要综合考虑这些因素的影响。