固沙植被區(qū)土壤呼吸對反復(fù)干濕交替的響應(yīng)

趙 蓉, 李小軍, 趙 洋, 楊昊天

中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所沙坡頭沙漠研究試驗(yàn)站, 蘭州 730000

固沙植被區(qū)土壤呼吸對反復(fù)干濕交替的響應(yīng)

趙 蓉, 李小軍*, 趙 洋, 楊昊天

中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所沙坡頭沙漠研究試驗(yàn)站, 蘭州 730000

由降水的不連續(xù)性引起的土壤干濕交替是荒漠生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的重要影響因子。在恒溫培養(yǎng)條件下，研究了固沙植被區(qū)土壤呼吸對不同降雨量(5、10、20 mm)條件下以10 d為降水周期的多重干濕交替過程的響應(yīng)，結(jié)果表明：3個降雨量條件下的多重干濕交替過程中，土壤呼吸速率均在降雨后迅速增大，并在降雨0.5 h后達(dá)到最大值，爾后，隨著土壤含水量的下降而逐漸減小并恢復(fù)到降雨前水平。隨著干濕交替過程的依次進(jìn)行，最大和平均土壤呼吸速率及累積碳釋放量均呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢。3個干濕循環(huán)周期平均呼吸速率和土壤碳釋放量均隨著降雨量的增加逐漸增大，土壤呼吸速率峰值表現(xiàn)為第1個干濕循環(huán)周期土壤呼吸速率峰值隨著降雨量的增加而增大，而第2、3個周期各降雨處理下的土壤呼吸速率峰值顯示出隨著降雨前期土壤含水量的增加而減小的趨勢。說明干濕交替過程對土壤呼吸具有顯著的激發(fā)作用，且干濕交替程度(即降雨前后土壤含水量的變化)以及土壤前期所經(jīng)歷的干濕交替過程是影響荒漠生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸對干濕交替響應(yīng)的重要因素。

土壤呼吸; 降水脈動; 干濕交替; 固沙植被區(qū); 騰格里沙漠

占全球陸地表面1/3以上的干旱、半干旱區(qū)長期以來被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳源[1-2]，其每年約有224 g C m-2a-1釋放到大氣中[3]。土壤呼吸作為該區(qū)最主要的碳釋放途徑，其隨著溫度、水分等環(huán)境因子的改變而發(fā)生的變化往往是引起大氣CO2濃度波動以及土壤有機(jī)碳儲量變化的重要原因[4]，且有可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)源匯功能的轉(zhuǎn)變[5]。其中，與降水密切相關(guān)的土壤水分有效性是荒漠生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的首要驅(qū)動因子[6]。研究表明，降雨所引起的土壤碳釋放量能夠占年土壤總碳釋放量的16%—21%[7]，是干旱區(qū)碳估算的重要參數(shù)。

荒漠區(qū)降水主要以不連續(xù)的偶然事件為顯著特征，且存在強(qiáng)烈的時空變異，降水的這種特征使表層土壤常常經(jīng)歷干濕交替的水分環(huán)境[8]。早在1958年，Birch就發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷長期干旱的土壤再濕潤后促進(jìn)了土壤CO2的釋放[9]。近年來，大量研究表明，干旱土壤再濕潤后會引起短暫的碳釋放脈沖?；哪畢^(qū)土壤長期處于干旱狀況，土壤呼吸作用微弱，這種土壤再濕潤所引起的碳釋放脈沖可能極大地推動該區(qū)碳循環(huán)過程。然而，土壤呼吸對干濕交替響應(yīng)的研究大部分都集中在農(nóng)田、森林、草地生態(tài)系統(tǒng)以及地中海氣候區(qū)[7,10-12]，而對于常常經(jīng)歷劇烈干濕交替的溫帶荒漠區(qū)卻少有研究；荒漠生態(tài)系統(tǒng)中僅有的研究也只限于單次降雨所引起的干濕交替[5]，而對反復(fù)干濕交替過程所引起的土壤呼吸的動態(tài)變化鮮見報道[13]。

本研究以騰格里沙漠東南緣的天然固沙植被區(qū)土壤為研究對象，模擬了不同降雨量條件下的反復(fù)干濕交替過程，通過分析該過程中土壤呼吸的動態(tài)變化過程，揭示了天然固沙植被區(qū)土壤碳釋放與降水引起的土壤干濕交替之間的關(guān)系，量化了不同降雨量條件下的多重干濕交替所引起的碳釋放量，為進(jìn)一步探討干旱區(qū)土壤碳釋放對全球變化背景下降水格局改變的響應(yīng)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于騰格里沙漠東南緣沙坡頭沙漠研究試驗(yàn)站以西22 km的紅衛(wèi)天然固沙植被區(qū)(37°32′—37°26′ N，105°02′ —104°30′ E，海拔1300 m)。該區(qū)是草原化荒漠向荒漠化草原的過渡地帶，年平均氣溫10.0℃；年平均降水量為186.2 mm，年內(nèi)降水分布不均，80%左右的降水集中在7—9月；年潛在蒸發(fā)量為2300—2500 mm；植被區(qū)灌木、半灌木主要有檸條(Caraganakorshinskii)、狹葉錦雞兒(C.stenophylla)、駝絨藜(Ceratoideslatens)、油蒿(Artemisiaordosica)、刺葉柄棘豆(Oxytropisaciphylla)等，優(yōu)勢草本植物有茵陳蒿(A.capillaris)、冷蒿(A.frigida)、小畫眉草(Eragrostispoaeoides)、霧冰藜(Bassiadasyphylla)、細(xì)葉苦菜(Ixerisgracilias)、小車前(Plantagominuta)、叉枝鴉蔥(Scorzoneradivaricata)等。主要土壤類型為灰鈣土和風(fēng)沙土。0—10 cm土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 土壤理化性質(zhì)

1.2 樣品采集

2013年6月，距離上一次降水事件30d時(降低上一次降雨對實(shí)驗(yàn)的影響)，在實(shí)驗(yàn)區(qū)灌叢間地勢平坦的開闊地按照隨機(jī)原則用內(nèi)徑10.4 cm、高10 cm的PVC管采集9個原狀土。為了保證樣品的完整性，采樣前，用噴壺在土壤表面均勻噴灑少量蒸餾水，待水分滲入土壤表層后，開始取樣。將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室放在陰涼通風(fēng)處備用。

1.3 室內(nèi)培養(yǎng)與土壤呼吸測定

將樣品置于智能生化培養(yǎng)箱(SHP-250)中，在25℃條件下進(jìn)行恒溫暗培養(yǎng)，預(yù)培養(yǎng)3 d(使土壤達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài))后，開始試驗(yàn)。根據(jù)沙坡頭站多年平均降水?dāng)?shù)據(jù)顯示，雨季(7—9月)單次降水量以< 10 mm 的降水出現(xiàn)頻次最多，降水周期約為6—15 d，因此本試驗(yàn)設(shè)置了3個降水梯度(5、10 mm和20 mm)，每個降水梯度下設(shè)置3個以10 d為降水周期的干濕循環(huán)周期，每個處理設(shè)3個重復(fù)。模擬降水采用噴壺噴灑的方式，向土壤表面均勻噴灑蒸餾水，加水當(dāng)天記作第0天，第10天、20天分別采用相同方法向土壤表面噴灑蒸餾水。第0天加水后至第10天加水前記作第1個循環(huán)周期，第10天加水后至第20天加水前記作第2個循環(huán)周期，第20天加水后至第30天記作第3個循環(huán)周期。

土壤呼吸速率采用Li-6400-09土壤呼吸室(Li-COR, INC, US)進(jìn)行測定。分別于加水后0.5、2、5、12、24 h進(jìn)行測定，之后每隔24 h測定1次，直到下一次加水后進(jìn)行新一輪測定。同時采用1/100電子天平稱量樣品重量，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用烘干法(105℃條件下烘干24 h)測定并計算土壤質(zhì)量含水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用時間加權(quán)的方法，計算實(shí)驗(yàn)期間土壤累積碳釋放量及每一個干濕交替周期土壤平均呼吸速率和累積碳釋放量。采用重復(fù)測定方差分析(Repeated Measure of ANOVA)和Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行方差分析；采用雙因素方差分析(Two-way ANOVAs)檢驗(yàn)干濕交替次數(shù)和降雨量對最大呼吸速率、平均呼吸速率、總碳釋放量的影響。所有統(tǒng)計分析均采用SPSS 16.0(Chicago USA)，繪圖采用Origin 8.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 干濕交替對土壤呼吸速率的影響

土壤干濕交替顯著地激發(fā)了土壤呼吸(P<0.05, 表2)，各降雨量條件下，土壤呼吸速率均在降雨后0.5 h達(dá)到最大值，隨后逐漸下降(圖1)。3種降雨量條件下的土壤呼吸速率峰值均隨著干濕交替次數(shù)的增加而逐漸減小，且隨著降雨量的增加，土壤呼吸速率峰值減小的比例增大。不同降雨量處理之間，土壤呼吸速率峰值呈現(xiàn)出不同規(guī)律。其中，第1個周期土壤呼吸速率峰值隨降雨量的增加而依次增大(P<0.05)，而第2、3個周期土壤呼吸速率峰值卻呈現(xiàn)出隨著降雨前土壤含水量的增加而減小的趨勢。干濕交替次數(shù)及其與降雨量的交互作用對土壤呼吸速率峰值影響顯著(P<0.05, 表3)。

第1個循環(huán)周期，3種降雨量條件下土壤呼吸速率峰值分別為5.65、6.74、7.50 μmol m-2s-1，是模擬降雨前(0.13 μmol m-2s-1)的43—58倍，隨后土壤呼吸速率逐漸下降，并分別在48、96 h以及192 h內(nèi)恢復(fù)到降雨前水平；第2個循環(huán)周期土壤呼吸速率峰值分別為4.17、3.81、3.44 μmol m-2s-1，較第1個循環(huán)周期分別下降了26%、43%和54%，是第1次模擬降雨前的26—32倍，分別在24、72 h和168 h恢復(fù)到降雨前水平；第3個循環(huán)周期土壤呼吸速率峰值分別為3.17、3.56、2.92 μmol m-2s-1，較第1個循環(huán)周期分別降低了44%、47%和61%，是第1次模擬降雨前的22—27倍，分別在48、48 h和144 h恢復(fù)到降雨前水平。

表2 降雨量和干濕交替次數(shù)對總體土壤呼吸速率影響的重復(fù)測定方差分析

圖1 干濕交替條件下土壤呼吸速率和土壤含水量隨時間的變化特征Fig.1 Dynamics of soil respiration rates and soil moisture under repeated drying and rewetting cycles

降雨量與干濕交替次數(shù)均顯著影響平均土壤呼吸速率(表3,P<0.05)。各降雨量條件下的干濕循環(huán)周期平均土壤呼吸速率均顯著高于降雨前(P<0.05)。第1個循環(huán)周期各降雨量條件下平均土壤呼吸速率分別為0.67、1.37、2.14 μmol m-2s-1，是降雨前土壤呼吸速率的5—16倍；第2個循環(huán)周期各降雨量條件下平均土壤呼吸速率分別為0.29、0.69、1.52 μmol m-2s-1，較第1個循環(huán)周期下降了57%、50%、29%；第3個循環(huán)周期各降雨量條件下平均土壤呼吸速率分別為0.34、0.58、1.11 μmol m-2s-1，較第1個循環(huán)周期下降了49%、58%、48%。，3種降雨量條件下土壤平均呼吸速率均隨著干濕交替次數(shù)的增加呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(第2、3個循環(huán)周期差異不顯著)。隨著降雨量的增加，3個循環(huán)周期平均土壤呼吸速率均逐漸增大(圖2)。其中，第1個循環(huán)周期5 mm和20 mm差異顯著(P<0.05)，而與10 mm之間差異均不顯著；第2、3個循環(huán)周期5 mm和10 mm差異不顯著，而與20 mm之間差異均顯著(P<0.05)。

2.2 干濕交替對土壤累積碳釋放量的影響

干濕交替次數(shù)和降雨量均顯著影響土壤累積碳釋放量(P<0.05, 表3)。3個干濕循環(huán)土壤累積碳釋放量隨時間的變化均表現(xiàn)出先快后慢的特征，且隨著降雨量的增加，土壤累積碳釋放量逐漸增大(圖3)。第1個循環(huán)周期各降雨量條件下，土壤累積碳釋放量分別為6.97、14.24、22.20 g C/m2；第2個循環(huán)周期各降雨量條件下，土壤累積碳釋放量分別為2.97、7.20和15.76 gC/m2，較第1個循環(huán)周期減少了57%、49%和29%；第3個循環(huán)周期各降雨量條件下，土壤累積碳釋放量分別為3.57、5.99、11.53 g C/m2，較第1個循環(huán)周期減少了49%、58%和48%。3個循環(huán)土壤碳釋放量均隨著降雨量的增加逐漸增大。其中，第1個循環(huán)周期5 mm和20 mm差異顯著(P<0.05)，而與10 mm之間差異均不顯著；第2、3次循環(huán)周期5 mm和10 mm差異不顯著，而與20 mm之間差異均顯著(P<0.05)。相同降雨量條件下，隨著干濕交替次數(shù)的增加，土壤累積碳釋放量呈下降趨勢，但第2、3次干濕循環(huán)之間差異不顯著(圖4)。

表3 降雨量和干濕交替次數(shù)對土壤呼吸速率峰值、平均值和總碳釋放量的影響

圖2 不同降雨量條件下干濕循環(huán)過程平均土壤呼吸速率Fig.2 Average soil respiration rates of different drying and rewetting cycles

圖3 干濕交替條件下累積土壤碳釋放量隨時間的變化特征 Fig.3 Dynamics of accumulated soil carbon release under drying and rewetting cycles

圖4 不同降雨量條件下3個干濕循環(huán)過程土壤總碳釋放量Fig.4 Total carbon release of three drying and rewetting cycles with different precipitation

2.3 土壤呼吸速率與土壤含水量的關(guān)系

用對數(shù)函數(shù)分別擬合3個循環(huán)周期土壤呼吸速率與土壤含水量的關(guān)系，擬合方程分別為：y=-6.22+4.18ln(x+3.37)(R2=0.61,P<0.01)，y=-2.49+2.00ln(x+2.05) (R2=0.62,P<0.01)和y=-0.81+1.13ln(x+0.78) (R2=0.54,P<0.01)。3個循環(huán)周期土壤呼吸速率均隨著土壤含水量的增加而增大，而隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，這種增大的趨勢逐漸減緩(圖5)。

圖5 土壤呼吸速率與土壤含水量的關(guān)系Fig.5 The relationship between soil respiration rate and soil moisture of three drying and rewetting cycles

3 討論

降水的不連續(xù)性導(dǎo)致荒漠生態(tài)系統(tǒng)中土壤常常經(jīng)歷干濕交替的水分環(huán)境，從而影響一系列地下生態(tài)學(xué)過程，并進(jìn)一步影響土壤呼吸動態(tài)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，降水引起的土壤干濕交替顯著促進(jìn)了土壤呼吸，使土壤呼吸速率在短時間內(nèi)升高數(shù)倍，這與Sponseller在亞熱帶荒漠生態(tài)系統(tǒng)所做的研究結(jié)果一致[5]。目前認(rèn)為干濕交替對土壤呼吸的激發(fā)主要是由于土壤再濕潤后微生物可利用的有機(jī)基質(zhì)增加，其來源主要有兩方面，即經(jīng)歷了干濕交替的土壤顆粒所釋放的前期受到保護(hù)的有機(jī)質(zhì)[9]，以及水勢的迅速變化導(dǎo)致微生物釋放的滲透調(diào)節(jié)溶質(zhì)或微生物死亡后細(xì)胞溶解釋放的微生物量[14]。干濕交替過程使土壤中可供微生物利用的有機(jī)質(zhì)迅速增加，土壤微生物活性增強(qiáng)[15]，這是土壤呼吸速率以及碳釋放量隨干濕交替過程變化的根本原因。隨著降雨量的增加，干濕交替所引起的土壤碳釋放量逐漸增大。這是由于小降雨事件僅能濕潤土壤表層，且水分迅速蒸發(fā)，降雨無法到達(dá)下層土壤而激活微生物。降雨量的增加使更多的水分滲透到下層土壤，一方面，水分的入滲排出了土壤孔隙中在干旱期積累的CO2，另一方面，土壤中水分的增多導(dǎo)致水勢的變化更加劇烈，微生物需要釋放更多的滲透調(diào)節(jié)溶質(zhì)以達(dá)到與土壤水勢的平衡，而一些滲透調(diào)節(jié)能力較弱的微生物在滲透壓沖擊下導(dǎo)致細(xì)胞破裂，釋放出體內(nèi)有機(jī)質(zhì)。水分和有機(jī)質(zhì)有效性的增加激發(fā)了微生物活性，導(dǎo)致土壤釋放量進(jìn)一步增加。

土壤呼吸對干濕交替的響應(yīng)不僅受到降雨量的影響，還與降雨前期土壤干旱程度密切相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，第2、3個循環(huán)周期各降雨處理下的土壤呼吸速率峰值并未隨著降雨量的增加而增大，這可能是降雨前期土壤含水量的差異所導(dǎo)致。Cable等人在Sonoran沙漠的研究表明，土壤處于干旱狀況時，降雨對土壤呼吸速率的激發(fā)作用達(dá)到864%，而降水前期土壤處于濕潤的水分環(huán)境時，降雨后土壤呼吸速率僅增加了25%[16]。這可能是由于前期土壤含水量較低的土壤再濕潤后，其微生物量的周轉(zhuǎn)及胞內(nèi)溶質(zhì)的礦化更加強(qiáng)烈[17]。此外，較干旱的土壤孔隙較大，降水入滲后排出的CO2也為碳釋放脈沖做出部分貢獻(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)中第2、3個干濕循環(huán)周期土壤呼吸速率峰值并未隨降雨量的升高而升高，可能是由降雨量較高的土壤其再次降雨前含水量相對于降雨量較低的土壤更高，其呼吸速率峰值受到限制。因此，干濕交替的程度，即降雨前后土壤含水量差異的大小是影響土壤呼吸對干濕交替響應(yīng)的一個重要原因。

干濕交替顯著促進(jìn)了土壤呼吸速率，并提高了土壤累積碳釋放量，但隨著干濕交替次數(shù)的增加，這種促進(jìn)作用逐漸減弱，這與Muhr等人在森林生態(tài)系統(tǒng)的研究結(jié)果一致[18]。一方面，這可能是由于經(jīng)過重復(fù)的干濕交替過程，土壤中的可利用有機(jī)質(zhì)減少[19]，或由于土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的提高，從中釋放的有機(jī)質(zhì)減少[20]。另一方面，重復(fù)的干濕交替導(dǎo)致土壤微生物生物量、群落結(jié)構(gòu)以及生理活性的改變也是引起CO2釋放脈沖減小的重要原因。Butterly在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的研究結(jié)果表明，在第1次干濕交替過程中土壤微生物量減少了50%—75%，但幸存的微生物與CO2釋放的減少量不成比例，且隨著干濕交替的進(jìn)行，土壤中可溶解的有機(jī)物減少，因此認(rèn)為碳釋放脈沖的減小可能是土壤微生物量和可利用有機(jī)物的減少共同引起的[10]。Franzluebbers則認(rèn)為，干濕交替改變了土壤微生物群落的組成[21]，這可能也是引起CO2釋放脈沖減小的原因之一。經(jīng)過干濕交替后重新建立的微生物群落，其活性降低，生理狀況發(fā)生改變，可能降低了它們對水勢變化的敏感性[22]，因而減少了由水勢變化所引起的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的釋放以及滲透壓沖擊導(dǎo)致的微生物細(xì)胞溶解。

荒漠區(qū)土壤長期處于干旱狀況，土壤呼吸作用微弱，干濕交替所引起的土壤碳釋放激增效應(yīng)改變了這種狀況，加速了土壤有機(jī)碳的釋放，使土壤碳釋放出現(xiàn)短暫的脈沖現(xiàn)象。然而隨著干濕交替的反復(fù)發(fā)生，這種脈沖逐漸減小，這可能意味著反復(fù)的干濕交替將會引起土壤有機(jī)碳庫的減小，并進(jìn)一步加劇受水分和養(yǎng)分雙重限制的干旱區(qū)土壤養(yǎng)分的貧瘠化。全球變化所引起的降水格局的改變，即干旱和強(qiáng)降水事件的增多[23]，可能進(jìn)一步增強(qiáng)土壤干濕交替過程，這意味著降水前后土壤含水量變化更加強(qiáng)烈。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果推測，這將使土壤碳釋放的激增效應(yīng)更加強(qiáng)烈，這是否會進(jìn)一步影響溫帶荒漠土壤碳釋放動態(tài)及土壤有機(jī)碳儲量，還有待于做進(jìn)一步研究，并擴(kuò)展到更大的時空尺度。然而，考慮到野外條件下通過降塵以及植被凋落物等方式向土壤輸入新碳，由于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的局限性，土壤缺少新碳的輸入，因此野外條件下土壤呼吸對干濕交替的響應(yīng)程度可能會有所不同，還需要進(jìn)一步做野外實(shí)驗(yàn)以達(dá)到更高的精確度。

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Response of soil respiration to repeated cycles of drying and rewetting in soils of the sand-fixed region of the Tengger Desert

ZHAO Rong, LI Xiaojun*, ZHAO Yang, YANG Haotian

ShapotouDesertResearchandExperimentStation,ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China

In arid and semi-arid regions, the climate is characterized by long dry periods interspersed by occasional precipitation, owing to which the soil surface undergoes frequent cycles of drying and rewetting (D/RW). This influences underground carbon (C) mineralization and produces a transient CO2pulse after each rewetting. Although the rewetting event is short-lived, the CO2production that it triggers may constitute a significant portion of the carbon released annually because little carbon is released in dry periods. The aim of this paper is to understand the response of CO2efflux to repeated D/RW cycles and to elucidate the mechanisms that regulate carbon cycling in dry lands. As a case study, we examined the soil from a sand-fixed vegetation area in the southeastern fringe of the temperate Tengger Desert of northern China. We subjected soil samples to laboratory incubation at a constant temperature of 25°C, with simulated rainfalls occurring at 10-day intervals. Three treatment conditions differed in terms of precipitation volume (5, 10, or 20 mm). Soil respiration rate and soil water content were measured 1 h before rewetting (baseline); 0.5, 2, 12, and 24 h after rewetting; and every 24 h until the next cycle. We analyzed the changes in soil CO2efflux and moisture after each cycle by comparing peak and average respiration rates and total CO2production. The results showed that all cycles stimulated soil respiration, which peaked at 0.5 h after rainfall and then gradually decreased to baseline level. Respiration rates and carbon release both increased with increasing precipitation. As the D/RW cycles proceeded, the peak and average soil respiration rates and amounts of carbon released tended to decrease. Although peak respiration rates following the first rewetting increased with precipitation volume, peak respiration rates of the second and third rewetting of soils with different precipitation amounts did not vary with precipitation volume but did correlate with antecedent moisture.Our results indicate that rewetting of dry soil significantly accelerates soil CO2efflux, but the magnitude of this effect gradually decreases as D/RW cycles are repeated. Furthermore, the intensity of drying and rewetting and the soil water present before precipitation both influence the soil respiration response in temperate desert soil. This implies that the soil respiration response depends not only on rainfall but also on antecedent soil conditions. Climate models predict that precipitation patterns will likely intensify in mid-latitude regions, with increases in total precipitation, drought period duration, and frequency of extreme precipitation events. The water environment of these soils will become more severe, which will intensify the effects of pulsed precipitation events and further impact soil C storage and fertility due to the relatively low levels of organic C content.

soil respiration; precipitation pulse; drying and rewetting cycles; sand-fixing vegetation area; Tengger Desert

國家自然科學(xué)基金項目(41171078)

2014-04-09; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期:

日期:2014-12-18

10.5846/stxb201404090690

*通訊作者Corresponding author.E-mail: xiaojunli@lzb.ac.cn

趙蓉, 李小軍, 趙洋, 楊昊天.固沙植被區(qū)土壤呼吸對反復(fù)干濕交替的響應(yīng).生態(tài)學(xué)報,2015,35(20):6720-6727.

Zhao R, Li X J, Zhao Y, Yang H T.Response of soil respiration to repeated cycles of drying and rewetting in soils of the sand-fixed region of the Tengger Desert.Acta Ecologica Sinica,2015,35(20):6720-6727.