田間條件下黑壚土基礎(chǔ)呼吸的季節(jié)和年際變化特征

張彥軍，郭勝利，，，* ，劉慶芳，南雅芳，郭慧敏，李俊超

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，楊凌 712100;2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，楊凌 712100;3.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，楊凌 712100)

土壤有機(jī)碳含量與土壤的各種物理、化學(xué)、生態(tài)性狀和土壤肥力密切相關(guān)。陸地表面1m土層中有機(jī)碳儲(chǔ)量(1500—2000 Pg C，1 Pg=1015g)，為大氣CO2中C含量的2倍左右［1］。因此，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的潛在變化不僅會(huì)影響土壤質(zhì)量，而且也會(huì)導(dǎo)致大氣CO2濃度的波動(dòng)，但土壤到底是大氣CO2的源或匯與土壤碳的輸出變化密切相關(guān)。基礎(chǔ)土壤呼吸是微生物作用下土壤有機(jī)碳礦化分解而釋放CO2的過(guò)程［2］，直接影響土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量或土壤碳匯能力大小［3］，是碳輸出的重要過(guò)程之一。因此，了解土壤基礎(chǔ)呼吸的變化過(guò)程對(duì)深入理解土壤碳匯能力及其影響因素具有重要意義。

水分和溫度是影響土壤呼吸的重要環(huán)境因素［4-7］，也是氣候變化條件下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量變化的重要驅(qū)動(dòng)力，但水分和溫度對(duì)有機(jī)碳分解的影響具有顯著的變異性［8］。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于土壤呼吸與土壤水分和土壤溫度關(guān)系的大量研究，均包括根系呼吸在內(nèi)［9-14］。而已有的基礎(chǔ)土壤呼吸報(bào)道多基于室內(nèi)培養(yǎng)，例如，從土壤氮素供應(yīng)的角度來(lái)看，室內(nèi)條件下開展了大量有機(jī)質(zhì)礦化分解研究，但室內(nèi)與田間的試驗(yàn)條件相差懸殊，室內(nèi)結(jié)果很難應(yīng)用到田間分析與模擬［15］。從土壤二氧化碳排放角度來(lái)看，田間條件下進(jìn)行了大量土壤呼吸的定位觀測(cè)與研究，但獲得的試驗(yàn)結(jié)果常常包含作物根系呼吸［16-19］。裸地土壤及其環(huán)境條件在土壤水分、溫度、底物供應(yīng)等多方面均與有植被生長(zhǎng)的土壤不同。裸地條件下，由于缺乏植被，源于根系和凋落物的有機(jī)物輸入得到了限制，根系呼吸不復(fù)存在。因此，裸地土壤呼吸主要反映了土壤原有有機(jī)碳的礦化分解(即基礎(chǔ)土壤呼吸)，進(jìn)而探討及其與水分、溫度等環(huán)境條件的關(guān)系。在田間條件下，開展裸地土壤呼吸的研究有助于深入了解土壤有機(jī)碳的變化機(jī)理。鑒于此，本研究以裸地處理為研究對(duì)象，通過(guò)3a(2009—2011年)連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤呼吸、土壤水分和土壤溫度的變化，研究田間條件下土壤基礎(chǔ)呼吸的年際和季節(jié)間變化及其與環(huán)境變量之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于陜西省長(zhǎng)武縣(東經(jīng)107°40'，北緯35°12')，長(zhǎng)武農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)武站)。屬于典型的黃土旱塬區(qū)，海拔1200 m，半干旱濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候。1984—2011年間年均降水量為586 mm，其中最高年份為954 mm，最低年份為296 mm，7—9月降水量占年總量的57%左右。年平均氣溫9.4℃，大于10℃積溫為3029℃，年日照時(shí)數(shù)為2230 h，日照率為51%，年輻射總量為484 kJ/cm2，無(wú)霜期171d。2009、2010、2011 年的總降水量分別為481.20、588.10、644.20 mm，7—9 月的降水總量依次占全年降水總量的62%、74%、60%，其對(duì)應(yīng)的平均大氣溫度則依次為10.06、10.27、9.43℃。與多年平均降水量以及大氣溫度相比較而言，無(wú)論是降水量還是大氣溫度都呈增加趨勢(shì)，特別7—9月降水量明顯增加。地帶性土壤為粘壤質(zhì)黑壚土，母質(zhì)為中壤質(zhì)馬蘭黃土，土層深厚，土質(zhì)疏松。耕層土壤(0—20 cm)有機(jī)碳6.50 g/kg，全氮0.62 g/kg，堿解氮 37.0 mg/kg，速效磷 3.0 g/kg，速效鉀 129.3 mg/kg，CaCO310.5%，pH 8.4，試驗(yàn)地 N、P 含量較低，鉀素豐富，呈微堿性反應(yīng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用裸地為長(zhǎng)武站長(zhǎng)期試驗(yàn)處理之一。該長(zhǎng)期試驗(yàn)于1984年設(shè)立，主要用于研究不同作物和肥料管理措施對(duì)土壤生產(chǎn)力、土壤養(yǎng)分和水分的影響［20］。小區(qū)面積10.3 m×6.5 m，小區(qū)間距0.5 m，區(qū)組間距和周邊寬各1.0 m。裸地處理自1984年6月小麥?zhǔn)斋@后至今一直處于休閑狀態(tài)，雜草等及時(shí)人工清除。土壤耕翻與小麥連坐處理同步，一年翻耕兩次，7—9月間進(jìn)行，耕翻深度大約20 cm。

1.3 土壤呼吸、水分和溫度的測(cè)定

每個(gè)重復(fù)(小區(qū))內(nèi)安裝2個(gè)氣室基座(PVC管，直徑20 cm，高度12 cm)，基座離地面高2 cm。為避免了由于安置氣室基座對(duì)土壤擾動(dòng)而造成的短期呼吸速率波動(dòng)，在氣室基座安置24 h后再進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定前去除氣室基座內(nèi)的一切活體。土壤呼吸速率測(cè)定采用便攜式土壤碳通量測(cè)量系統(tǒng)LI-8100(LI-COR，Lincoln，NE，USA)。土壤溫度測(cè)定利用LI-8100自帶的土壤溫度計(jì)，土壤水分的測(cè)量利用烘干法

2009年3月—2011年11月(除寒冷冬季的12、1、2月份)，選擇晴好天氣在9:00—11:00進(jìn)行土壤呼吸速率、土壤溫度、土壤水分的測(cè)定。大約每10d測(cè)定1次，其中高溫多雨季節(jié)(7—9月)每周測(cè)定1次。3a試驗(yàn)期間土壤呼吸速率、溫度以及水分各測(cè)量73次，其中2009年測(cè)量25次;2010年測(cè)量26次;2011年測(cè)量22次。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

利用線性內(nèi)插法推算不同年際間的累積土壤呼吸量(g C/m2)［21］，利用Sigmplot軟件制作相關(guān)的基礎(chǔ)圖件。

在半干旱的黃土旱塬區(qū)，受大陸季風(fēng)氣候的影響，土壤水分低且干濕多變，初步數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，除溫度外，水分變化也是影響土壤呼吸的重要因素。鑒于此，本研究利用指數(shù)關(guān)系模型模擬土壤呼吸與土壤溫度的關(guān)系，用一元二次方程模型模擬土壤呼吸與土壤水分的關(guān)系。考慮到土壤溫度和水分對(duì)土壤呼吸的協(xié)同作用，用雙變量模型研究土壤溫度和水分與土壤呼吸之間的關(guān)系［22］:

式中，F(xiàn)(μmol·m2·s－1)為土壤呼吸速率;T(℃)為土壤0—5 cm土層溫度;θ(%)為土壤0—5 cm土層水分;β0和β1為模型參數(shù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果表明，當(dāng)土壤含水量＜18%時(shí)，土壤呼吸隨土壤含水量的增加而增加;土壤含水量＞18%時(shí)，土壤呼吸隨土壤含水量的增加而降低。因此，上述雙變量模型可具體為:

式中，β0、β1、β2、β3、β4為模型參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤呼吸速率的季節(jié)和年際變化。

3a的觀測(cè)期間都可看到裸地土壤呼吸隨季節(jié)變化而波動(dòng)。雨季前(3—6月)，土壤溫度在逐漸回升但土壤干旱制約使得土壤呼吸相對(duì)穩(wěn)定在一個(gè)較低水平:2009年為 0.97μmol·m2·s－1，2010年為 1.12 μmol·m2·s－1，2011年為1.15μmol·m2·s－1;7月當(dāng)?shù)剡M(jìn)入高溫多雨季節(jié)，月初土壤由干變濕，土壤呼吸出現(xiàn)顯著升高現(xiàn)象(圖1)。雨季(7—9月)，土壤呼吸隨降水變化而波動(dòng)，2009年的土壤呼吸平均為1.22μmol·m2·s－1高于雨季前，但2010年7—9月雨季土壤呼吸為0.85μmol·m2·s－1，2011年為0.77μmol·m2·s－1都低于雨季前其相應(yīng)土壤呼吸速率;雨季結(jié)束(10月后)，隨著秋季來(lái)臨土壤溫度降低，土壤呼吸快速降低。雨季后，2009年土壤呼吸平均為1.14μmol·m2·s－1，2010年為0.64μmol·m2·s－1，2011年為0.54μmol·m2·s－1。

除顯著的季節(jié)變化特征外，土壤呼吸在年際間也存在變異。2009年土壤呼吸速率的最小值為0.62 μmol·m2·s－1，最大值為1.83μmol·m2·s－1，均值為1.16μmol·m2·s－1;2010年和2011年土壤呼吸范圍和均值都低于2009年。2010年土壤呼吸的變化范圍為0.30—1.46μmol·m2·s－1，均值為0.92μmol·m2·s－1;2011年則為0.06—1.68μmol·m2·s－1和0.88μmol·m2·s－1(圖1)。

2.2 土壤呼吸速率與土壤溫度、水分的關(guān)系

3a觀測(cè)期間(2009—2011年)，土壤呼吸速率與土壤溫度呈顯著指數(shù)關(guān)系(P＜0.0001)(表1)，土壤溫度變化可以解釋土壤呼吸57%—67%的變異性;而土壤呼吸速率與土壤水分含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.003—0.0001)(表1)，土壤水分可以解釋土壤呼吸52%—79%的變異性。由此表明，土壤呼吸由土壤溫度和土壤水分共同控制，并符合以下土壤呼吸與溫度、水分的雙變量方程 F= β0eβ1Teβ2θ+β3θ2(P＜0.0001)，該關(guān)系式可以解釋土壤呼吸73%—86%的變異性(表1)。

圖1 試驗(yàn)期間土壤呼吸，溫度和水分的含量變化Fig.1 Changes in soil respiration，soil temperature，and soil moisture between 2009 and 2011

表1 土壤呼吸與溫度、水分的關(guān)系方程Table 1 Equations between soil respiration，soil temperature and soil moisture

2.3 土壤呼吸累積量的年際變化及其與年際氣溫和降水的關(guān)系

2009年為282 g C/m2，2010年為234 g C/m2，而2011年為230 g C/m2(圖2)。測(cè)定日期內(nèi)(3月15日—11月20日)，試驗(yàn)期間年均氣溫差異不大(2009年、2010年和2011年依次為15.41、15.07、14.63℃)，但總降水量具有顯著差異，2009年、2010年和2011年依次為448.60、561.70、597.80 mm(圖2)。除總量3a間存在顯著差異外，與2009年相比，2010和2011年＞5mm降水次數(shù)和頻率顯著高于2009年。觀測(cè)期間，雨季前土壤呼吸年際差異并不大(2009—2011波動(dòng)于0.97—1.15μmol·m2·s－1)，但其余季節(jié)年際間變異較大。雨季期間(0.77—1.22μmol·m2·s－1)和雨季后(0.54—1.14μmol·m2·s－1)。這一結(jié)果表明，土壤呼吸累積量的年際變化與降水量年際變化有關(guān)。2010年和2011年雨季和雨季后土壤濕度維持較高水平可能是導(dǎo)致這兩年土壤呼吸降低的原因。

圖2 3a試驗(yàn)期間降水總量，平均氣溫和累積土壤呼吸量的變化Fig.2 Variations in total rainfall，mean air temperature and cumulative soil respiration between 2009 and 2011

3 討論

3.1 裸地土壤有機(jī)碳的流失與水分、溫度變化的關(guān)系

試驗(yàn)期間的不同年度均可看到土壤水分和溫度的劇烈波動(dòng)，土壤水分和溫度影響土壤微生物呼吸的主要環(huán)境因素，且兩者季節(jié)變化均與土壤呼吸的季節(jié)變化顯著相關(guān)(圖1，表1)，在不同生態(tài)系統(tǒng)都有類似報(bào)道［4-5，23-25］。同樣地，盡管年氣溫和降水變化也會(huì)影響年際土壤呼吸變異，但在氣溫不是植被生長(zhǎng)的限制性因素的地區(qū)或一些寒冷地區(qū)(年均氣溫4—10℃)，年均氣溫與年土壤呼吸就無(wú)相關(guān)關(guān)系［7，26］。在降水變異顯著的地區(qū)，年降水顯著影響年呼吸變化［7］。本研究地處干旱半干旱地區(qū)，降水在季節(jié)和年際間劇烈波動(dòng)，而年氣溫相對(duì)穩(wěn)定。因此，土壤呼吸年際變化主要與年降水總量有關(guān)，而與年均氣溫?zé)o關(guān)(圖2)。

土壤溫度常常被作為影響土壤呼吸的重要環(huán)境因素。在不考慮土壤水分變化或其不是限制因子時(shí)，可依據(jù)呼吸與溫度的指數(shù)關(guān)系方程獲得土壤呼吸的溫度敏感系數(shù)(Q10)。在干旱半干旱地區(qū)，尤其本研究所在的黃土旱塬區(qū)，土壤含水量低(圖1)且干濕變化劇烈，在季節(jié)尺度上水分和溫度變化都會(huì)顯著影響土壤呼吸及其對(duì)溫度的敏感性(圖3，表1)。從圖3可直觀地看出，土壤水分含量高或低時(shí)，土壤呼吸因溫度變化顯著不同;相應(yīng)地，土壤溫度高或低時(shí)，呼吸隨溫度變化也不同。已有報(bào)道發(fā)現(xiàn)Q10變化與土壤水分或土壤溫度變化密切相關(guān)［23，27-28］。因此，在黃土區(qū)，土壤呼吸的模擬應(yīng)充分考慮水分和溫度環(huán)境因素的影響。

圖3 土壤呼吸對(duì)土壤水分、土壤溫度的響應(yīng)曲面Fig.3 Response surface of soil respiration as a function of soil moisture and soil temperature according to the equation fitted to the soil respiration data in 2009

3.2 裸地土壤有機(jī)碳變化影響因素

裸地條件下，土壤呼吸主要來(lái)源微生物呼吸，與作物根系及其凋落物無(wú)關(guān)。因此，本研究裸地土壤呼吸速率顯著低于同期相鄰有小麥生長(zhǎng)處理的土壤呼吸［29］。長(zhǎng)期休閑條件下沒有新鮮有機(jī)物輸入，土壤呼吸反映了土壤微生物對(duì)原有土壤有機(jī)碳分解和流失的影響［2，30］。

從上述研究結(jié)果可以看出，觀測(cè)期內(nèi)(3a平均)，裸地處理土壤有機(jī)碳流失量大約在249 g C/m2。本試驗(yàn)中裸地處理自1984年休閑以來(lái)SOC儲(chǔ)量逐漸降低，SOC濃度由試驗(yàn)開始的6.5g/kg降低到目前5.5g/kg，降幅達(dá)15%(2.5 Mg C/hm2，年流失量為0.1 Mg C/hm2)。包含休閑的輪作處理的SOC含量低于作物連作處理，休閑頻率高的輪作體系中土壤有機(jī)碳含量低于休閑頻率低的輪作體系［31-32］。但令人驚訝的是，在本研究中依據(jù)三年基礎(chǔ)呼吸的平均值(249 g C/m2)估算，裸地處理每年SOC流失量為2.5 Mg C/hm2左右，為實(shí)際每年碳流失量(0.1 Mg C/hm2)的25倍。究其原因可能與以下因素有關(guān):1)裸地處理盡管沒有作物生長(zhǎng)而降低了根系等凋落物的輸入，但通過(guò)天然降塵輸入的有機(jī)碳部分抵消了土壤有機(jī)碳的流失:在黃土高原地區(qū)，年降塵量大于2.5 Mg ha－1［33］，試驗(yàn)附近地區(qū)(彬縣和西峰)的降塵中有機(jī)質(zhì)含量為33.3%—42.9%［34］。因此，隨降塵進(jìn)入土壤的有機(jī)碳大約為0.5—0.6 Mg C/hm2;2)盡管沒有新鮮有機(jī)物的輸入，但土壤微生物固碳可占到SOC的0.12%—0.59%［35］;3)碳通量監(jiān)測(cè)的土壤碳流失一部分來(lái)自于土壤深層;4)裸地處理在理想條件下沒有任何雜草生長(zhǎng)，但在管理過(guò)程中采取定期人為清除裸地土壤上的雜草，少量殘留雜草根系的分解有可能使得裸地土壤呼吸觀測(cè)值偏高。但以上真實(shí)原因及其貢獻(xiàn)需要我們進(jìn)一步用試驗(yàn)研究確認(rèn)。

黃土旱塬區(qū)是典型雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，夏季作物收獲后農(nóng)田往往采用休閑以調(diào)節(jié)土壤水分和養(yǎng)分。從上述研究結(jié)果可以看出，7—9月高溫多雨季節(jié)，有機(jī)碳流失量大約為85 g C/m2，雨季裸地土壤有機(jī)碳的流失量約占觀測(cè)期內(nèi)裸地土壤有機(jī)碳的流失量的34%。在干旱半干旱地區(qū)，在保證蓄集天然降水條件下，種植填閑作物，縮短或減少休閑期有助于促進(jìn)有機(jī)物輸入，降低原有土壤有機(jī)碳分解，保持土壤肥力。

4 結(jié)論

基礎(chǔ)土壤呼吸的平均速率為0.99μmol·m2·s－1，因基礎(chǔ)呼吸年流失的有機(jī)碳為2.5 Mg C/hm2。但大氣降塵等對(duì)裸地土壤有機(jī)碳的輸入也不容忽視。裸地上，土壤呼吸具有顯著季節(jié)和年際變化，其季節(jié)間變化由土壤水分和溫度共同控制，可由溫度、水分的雙變量方程描述(F= β0eβ1Teβ2θ+β3θ2)，土壤呼吸的年際變化主要由年降水總量控制，而與年均氣溫?zé)o關(guān)。因此，在氣候變化的條件下，土壤有機(jī)碳流失與環(huán)境因素內(nèi)在的生態(tài)聯(lián)系因時(shí)間尺度存在差異。

［1］Eswaran H，Vandenberg E，Reich P.Organic-Carbon in Soils of the World.Soil Sci Soc Am J，1993，57:192-194.

［2］Kuzyakov Y.Sources of CO2efflux from soil and review of partitioning methods.Soil Biol Biochem，2006，38(3):425-448.

［3］Grace J.Understanding and managing the global carbon cycle.Journal of Ecology，2004，92(2):189-202.

［4］Davidson E A，Belk E，Boone R D.Soil water content and temperature as independent or confounded factors controlling soil respiration in a temperate mixed hardwood forest.Global Change Biol，1998，4(2):217-227.

［5］Buchmann N.Biotic and abiotic factors controlling soil respiration rates in Picea abies stands.Soil Biol Biochem，2000，32(11/12):1625-1635.

［6］Davidson E A，Verchot LV，Cattanio J H，Ackerman I L，Carvalho J E M.Effects of soil water content on soil respiration in forests and cattle pastures of eastern Amazonia.Biogeochemistry，2000，48(1):53-69.

［7］Reichstein M，Rey A，F(xiàn)reibauer A，Tenhunen J，Valentini R，Banza J，Casals P，Cheng Y F，Grunzweig J M，Irvine J，Joffre R，Law B E，Loustau D，Miglietta F，Oechel W，Ourcival J M，Pereira J S，Peressotti A，Ponti F，Qi Y，Rambal S，Rayment M，Romanya J，Rossi F，Tedeschi V，Tirone G，Xu M，Yakir D.Modeling temporal and large-scale spatial variability of soil respiration from soil water availability，temperature and vegetation productivity indices.Global Biogeochem Cy，2003，17(4):1-15.

［8］Holland E A，Neff J C，Townsend A R，McKeown B.Uncertainties in the temperature sensitivity of decomposition in tropical and subtropical ecosystems:Implications for models.Global Biogeochem Cy，2000，14(4):1137-1151.

［9］Alberto M C R，Hirano T，Miyata A，Wassmann R，Kumar A，Padre A，Amante M.Influence of climate variability on seasonal and interannual variations of ecosystem CO2exchange in flooded and non-flooded rice fields in the Philippines.Field Crops Research，2012，134:80-94.

［10］Lei H M，Yang D W.Seasonal and interannual variations in carbon dioxide exchange over a cropland in the North China Plain.Global Change Biology，2010，16(11):2944-2957.

［11］Shi W Y，Tateno R，Zhang JG，Wang Y L，Yamanaka N，Du S.Response of soil respiration to precipitation during the dry season in two typical forest stands in the forest-grassland transition zone of the Loess Plateau.Agricultural and Forest Meteorology，2011，151(7):854-863.

［12］Shi W Y，Zhang JG，Yan M J，Yamanaka N，Du S.Seasonal and diurnal dynamics of soil respiration fluxes in two typical forests on the semiarid Loess Plateau of China:Temperature sensitivities of autotrophs and heterotrophs and analyses of integrated driving factors.Soil Biology＆Biochemistry，2012，52:99-107.

［13］Forrester J A.Mladenoff D J，Gower S T，Stoffel J L.Interactions of temperature and moisture with respiration from coarse woody debris in experimental forest canopy gaps.Forest Ecology and Management，2012，265:124-132.

［14］Wang Y D，Li Q K，Wang H M，Wen X F，Yang F T，Ma，Z Q，Liu Y F，Sun X M，Yu G R.Precipitation frequency controls interannual variation of soil respiration by affecting soil moisture in a subtropical forest plantation Canadian.Journal of Forest Research-Revue Canadienne De Recherche Forestiere，2011，41(9):1897-1906.

［15］Chen X，Tang J，Jiang L，Li B，Chen J，F(xiàn)ang C.Evaluating the impacts of incubation procedures on estimated Q10values of soil respiration.Soil Biol Biochem，2010，42(12):2282-2288.

［16］Boone R D，Nadelhoffer K J，Canary JD，Kaye JP.Roots exert a strong influence on the temperature sensitivity of soil respiration.Nature，1998，396(6711):570-572.

［17］Lee M S，Nakane K，Nakatsubo T，Koizumi H.Seasonal changes in the contribution of root respiration to total soil respiration in a cool-temperate deciduous forest.Plant Soil，2003，255(1):311-318.

［18］Pavelka M，Acosta M，Marek M V，Kutsch W，Janous D.Dependence of the Q10values on the depth of the soil temperature measuring point.Plant Soil，2007，292(1/2):171-179.

［19］Peng S，Piao S，Wang T，Sun J，Shen Z.Temperature sensitivity of soil respiration in different ecosystems in China.Soil Biol Biochem，2009，41(5)，1008-1014.

［20］Guo SL，Wu J S，Dang T H.Effects of Crop Rotation and Fertilization on Aboveground Biomass and Soil Organic Cin Semi-arid Region.Scientia Agricultura Sinica，2008，41(3):744-751.

［21］Wilson H M，Al-Kaisi M M.Crop rotation and nitrogen fertilization effect on Soil CO2emissions in central lowa.Appl Soil Ecol，2008，39(3):264-270.

［22］Tang J，Qi Y，Xu M，Misson L，Goldstein A H.Forest thinning and soil respiration in a ponderosa pine plantation in the Sierra Nevada.Tree Physiol，2005，25(1):57-66.

［23］Xu M，Qi Y.Spatial and seasonal variations of Q10determined by soil respiration measurements at a Sierra Nevadan forest.Global Biogeochem Cy，2001，15(3):687-696.

［24］Rey A，Pegoraro E，Tedeschi V，De Parri I，Jarvis P G，Valentini R.Annual variation in soil respiration and its components in a coppice oak forest in Central Italy.Global Change Biol，2002，8(9):851-866.

［25］Xu L，Baldocchi D D.Seasonal variation in carbon dioxide exchange over a Mediterranean annual grassland in California.Agricultural and Forest Meteorology，2004，123(1/2):79-96.

［26］Janssens I，Lankreijer H，Matteucci G，Kowalski A，Buchmann N，Epron D，Pilegaard K，Kutsch W，Longdoz B，Grünwald T.Productivity overshadows temperature in determining soil and ecosystem respiration across European forests.Global Change Biol，2001，7(3):269-278.

［27］Lloyd J，Taylor J.On the temperature dependence of soil respiration.Functional Ecology，1994，8(3):315-323.

［28］Reichstein M，Tenhunen J，Roupsard O，Ourcival J M，Rambal S，Dore S，Valentini R.Ecosystem respiration in two Mediterranean evergreen Holm Oak forests:drought effects and decomposition dynamics.Functional Ecology，2002，16(1):27-39.

［29］Zhang F，Guo SL，Zou JL，Li Z，Zhang Y J.Effects of Nitrogen Fertilization，Soil Moisture and Soil Temperature on Soil Respiration During Summer Fallow Season.Environment Science，2011，32(11):3175-3180.

［30］Fontaine S，Barot S，Barre P，Bdioui N，Mary B，Rumpel C.Stability of organic carbon in deep soil layers controlled by fresh carbon supply.Nature，2007，450(7167):277-280.

［31］Janzen H.Soil organic matter characteristics after long-term cropping to various spring wheat rotations.Can J Soil Sci，1987，67(4):845-856.

［32］Campbell CA，Biederbeck V O，McConkey B G，Curtin D，Zentner R P.Soil quality-Effect of tillage and fallow frequency.Soil organic matter quality as influenced by tillage and fallow frequency in a silt loam in southwestern Saskatchewan.Soil Biol Biochem，1999，31(1):1-7.

［33］Li J C，Dong Z B，Wang S M.Amount of Spring Dustfall and Its Environmental Significance in East Part of Northern China.Journal of Desert Research，2008，28(2):195-201.

［34］Sun D H，Su R X，Chen F H，Yuan B Y.Composition，Susceptibility and In put Flux of Present Aeolian Dust Over Loess Plateau of China.Acta Geo Graphica Sinica，2001，56(2):171-180.

［35］Yuan H Z，Ge T D，Chen C Y，O'Donnell A G，Wu J S.Significant role for Microbial Autotrophy in the Sequestration of Soil Carbon.Appl Environ Microb，2012，78(7):2328-2336.

參考文獻(xiàn):

［20］郭勝利，吳金水，黨廷輝.輪作和施肥對(duì)半干旱區(qū)作物地上部生物量與土壤有機(jī)碳的影響.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41(3):744-751.

［29］張芳，郭勝利，鄒俊亮，李澤，張彥軍.長(zhǎng)期施氮和水熱條件對(duì)夏閑期土壤呼吸的影響.環(huán)境科學(xué)，2011，32(11):3175-3180.

［33］李晉昌，董治寶，王訓(xùn)明.中國(guó)北方東部地區(qū)春季降塵量及其環(huán)境意義.中國(guó)沙漠，2008，28(2):195-201.

［34］孫東懷，蘇瑞俠，陳發(fā)虎，袁寶印.黃土高原現(xiàn)代天然降塵的組成，通量和磁化率.地理學(xué)報(bào)，2001，56(2):171-180.