青藏高原冻土土壤呼吸温度敏感性和不同活性有机碳组分研究

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• 责任者：廖艳^c中国地质大学(北京)^d1978^e博士 ; 杨忠芳 ; 夏学齐 ; 蒋宏忱^c中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室
• 刊名：地学前缘
• 出版年：2011
• 卷期：18^b6总92
• 关键词：冻土 ; 有机碳11^a青藏高原20^a土壤 ; 温度 ; 敏感性
• 页码：85～93
• 索书号：P206.6/208-8
• 图表：表7参36插图
• 分类号：1700
• 文摘期号：2012/04/b

摘要

对采自青藏高原的4个高海拔冻土样品在5、15、25和35 ℃4个温度下进行了为期90 d的实验室培养。结果发现，随着温度升高，土壤呼吸强度和有机碳累积分解量呈现出不断增大的趋势；在时间变化上，培养初期土壤呼吸强度达到最高值随后不断下降，15 d左右以后达到稳定。同样的温度下，土壤呼吸强度呈现如下顺序：沱沱河(草甸沼泽土)＞乌丽(高山草甸土)＞五道梁(高山草原土)＞格尔木(灰棕漠土)，但后3个土样之间差别并不显著。通过密度分选、酸水解和氯仿熏蒸方法，分别从物理、化学和生物学的角度对土壤有机碳组分进行划分，同时运用动力学方程分两库和三库对有机碳分解动态进行模拟。结果表明，应用不同实验方法划分的土壤碳组分差异明显，活性有机碳占总有机碳的比例从低到高依次是：微生物量碳占1.26％～l0.31％，轻组有机碳占9.13％～20.22％，易氧化有机碳占28.35％～49.35％；分两库和三库拟合土壤不同碳库，二者的活性有机碳占总有机碳比例分别为0.50％～3.65％和0.51％～3.26％，MRT分别为8～56 d和8～50 d，结果比较接近；此外，应用模型方法所测活性碳比例显著低于实验方法的结果。采用线性、指数和高斯3种模型分析土壤呼吸速率随温度的变化规律，发现均能较好地描述二者关系且以高斯模型为最优，所计算出的Q₁₀值也以高斯模型和培养实验较为契合；Q₁₀值随温度的升高而减小，说明高寒气候条件下的青藏高原冻土对气候变暖的响应将比较敏感。