黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系

马涛; 贾志清; 周波; 张峰; 董彦丽; 陈天林

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.014

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黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系

试验研究

- 黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系
- Soil Respiration of Different Land Uses and Its Relation to Water and Temperature in Hilly Area of Loess Plateau
- 水土保持通报 2018年38卷第1期页码：82-88
- 作者机构：
  
  1. 中国林业科学研究院荒漠化研究所,北京,100091
  2. 甘肃省水土保持科学研究所,甘肃,兰州,730020
  3. 西安理工大学,陕西,西安,710048
  4. 甘肃省水利厅水土保持局,甘肃,兰州,730000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  甘肃省科技支撑计划基金“黄土丘陵沟壑区坡耕地、梯田土壤呼吸特征研究”（1204FKCA069）;甘肃省水利科研计划项目“陇中坡改梯土壤呼吸特征及水土保持优化技术研究”（2014-223-6）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.014
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
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马涛, 贾志清, 周波, 等. 黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系[J]. 水土保持通报, 2018,38(1):82-88.

MA Tao, JIA Zhiqing, ZHOU Bo, et al. Soil Respiration of Different Land Uses and Its Relation to Water and Temperature in Hilly Area of Loess Plateau[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(1): 82-88.
马涛, 贾志清, 周波, 等. 黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系[J]. 水土保持通报, 2018,38(1):82-88. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.014.

MA Tao, JIA Zhiqing, ZHOU Bo, et al. Soil Respiration of Different Land Uses and Its Relation to Water and Temperature in Hilly Area of Loess Plateau[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(1): 82-88. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.014.

摘要

[目的

]

分析黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸速率释放特征，为揭示该区域不同立地类型C循环特征奠定基础。[方法

]

采用LI-8100土壤碳通量测量系统于2014年11月至2015年7月，对标准径流小区红豆草、苜蓿、撂荒地和梯田苜蓿、沙打旺5种地类土壤呼吸速率及其地表温度、土壤温度（5 cm）、土壤含水量进行观测。[结果

]

①土壤呼吸速率日变化表现为昼高夜低的单峰型曲线，与温度的变化趋势一致，年均土壤呼吸速率表现为：沙打旺（梯田）2.27 μmol/（m

·s） > 红豆草1.79 μmol/（m

·s） > 苜蓿1.77 μmol/（m

·s） > 苜蓿（梯田）1.62 μmol/（m

·s） > 撂荒地0.77 μmol/（m

·s）；②土壤呼吸速率呈现明显的季节变化特征，夏季最高，春季和秋季次之，冬季最低。夏季与春、秋、冬3季土壤呼吸速率差异显著（p

0.05）；③土壤呼吸速率与地表温度和土壤温度（5 cm）的相关性均达到显著水平（p

0.05）。除撂荒地外，各样地土壤呼吸速率与土壤温度（5 cm）的相关度均高于其与地表温度的相关度，各样地土壤温度（5 cm）Q

值介于1.94~3.00；④土壤呼吸速率与土壤含水量之间线性相关不显著（p>0.05），但与土壤温度（5 cm）和土壤含水量的交互作用显著相关（p

0.01）。[结论

]

梯田土壤呼吸速率总体表现优于坡地，裸露地表在恢复植被的过程中，土壤环境质量显著提升。

Abstract

[Objective] The characteristics of soil respiration rates were studied in different land use types of the hilly region in the Loess Plateau in order to investigate the features of the carbon cycle of different land use types.[Methods] Soil carbon flux of five land use types such as Onobrychis viciifolia

Medicago sativa

abandoned land

M. sativa with terraces and Astragalus adsurgens in standard runoff plots were monitored by LI-8 100 system

the surface temperature

soil temperature at 5 cm and soil moisture were monitored.[Results] ① The diurnal variation of soil respiration rates showed peak curves with higher in the day time and lower in the night time

which showed the same trend with temperature. The annual soil respiration rates were as follows:A. adsurgens (terraced)[2.27 μmol/(m2·s)] > O. viciaefolia[1.79 μmol/(m2·s)] > M. sativa[1.77 μmol/(m2·s)] > M. sativa (terraced)[1.62 μmol/(m2·s)] > abandoned land[0.77 μmol/(m2·s)]. ② Soil respiration rates showed obvious seasonal variation

and the highest appeared in summer

followed by spring and summer

the lowest was in winter. There were significant differences of soil respiration rates between summer and other seasons(p<0.05). ③ The correlation between soil respiration rates

surface and soil temperature were significant in different land use types (p<0.05). The correlation between soil respiration rate and soil temperature was higher than that of surface temperature in all the land use types except abandoned land

soil temperature values (5 cm) Q10 of each site varied from 1.94 to 3.00. ④ No significant linear relationship was found between soil respiration rates and soil moisture (p>0.05)

whereas significant correlation was exhibited between soil respiration rate and the interactions of soil temperature with soil moisture (p<0.01).[Conclusion] Soil respiration rates of terrace are better than slope land

and the soil quality was significantly improved by vegetation restoration.

关键词

Keywords

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