水分对土壤呼吸的影响

水分对土壤呼吸的影响Content1土壤呼吸概述2大气降水对土壤呼吸的影响3小结2水分量的变化对土壤呼吸的影响2土壤呼吸土壤呼吸：指土壤释放CO2的过程，严格意义上讲是指未经扰动的土壤中产生CO2的所有代谢作用，包括三个生物学过程（植物的根系呼吸、土壤微生物呼吸、土壤动物的呼吸）和一个非生物学过程（含碳化合物的化学氧化作用）。它所释放出的CO2是生物圈向大气圈释放CO2的主要来源之一。土壤呼吸速率：单位面积、单位时间内土壤CO2的净呼吸量。3气候（光、温、水）植物（植被类型、覆盖度、生长发育、光合产物分配、凋落物）人为活动（土地利用方式、耕翻、施肥、灌溉）土壤环境（土壤质地、微生物、有机质、温度、湿度、pH值）CO2影响土壤呼吸的因素大气降水对土壤呼吸的影响土壤湿度土壤通透性土壤可溶性有机质浓度大气中的水分通过雨、雪、雾、露、霜、雹等形式：补给土壤水分；促使地上的有机残体向地下运输，成为土壤呼吸的重要基质Part2.1change降水的不同形式及其强度的大小、历时的长短等都不可避免地要对土壤呼吸速率产生或大或小的影响。Part2.2研究者观察到:在热带落叶林的干季，零星降雨的1-2d内，土壤产生的CO2会增加；在澳大利亚昆士兰州北部，旱季时大的降雨过后，土壤CO2排放量较降雨之前增加幅度达300%。Cavelier和Peňula对一个雾林的土壤呼吸研究发现：被植被叶枝拦截的雾滴会增加土壤水导致随后一天土壤释放CO2的量减少；且截获的雾滴越多，第二天土壤释放的CO2越多。大气降水对土壤呼吸的影响因时、因地而异。在湿润的生态系统或有干湿交替季节的生态系统中比较湿润的季节，降水事件对土壤呼吸可能会产生明显的抑制现象；而在干旱的生态系统或有干湿交替季节的生态系统中比较干旱的季节里，降水事件可能会强烈地激发土壤呼吸。降水影响土壤呼吸的可能机制1.替代效应降水替代原先土壤空隙中的空气，CO2等气体短时间内迅速派出。(短时效应，1h内)3.对微生物活动的刺激效应土壤水分促进微生物活动，呼吸量因此迅速增大。(短时效应，1h)2.阻滞效应降水使土壤通透性变差，CO2在土壤中扩散阻力变大，导致雨后实际测定的CO2排放量减少。4.微生物生物量激增效应土壤微生物数量在雨后激增。(长时效应，1d内)Part2.3水分量的变化对土壤呼吸的影响9描述水分量的变化对土壤呼吸之间关系的模型有线性的、对数的、二次方的等等。尽管这些模型有的能够很好地拟合特定条件下的数据，但是这些模型都缺乏普适性，因此，水分与土壤呼吸之间的关系难以定性和定量。3.参与影响的因素多，影响机制复杂。1.水分的表示方法多，取样标准不一致。2.水分在特定范围或在较小范围内变化对土壤呼吸的影响不显著。3.参与影响的因素多，影响机制复杂。温度、水分、近地面大气环流状况、土壤孔隙度、养分、植物和微生物的生物多样性等这些因素均会对土壤呼吸产生影响，往往又交互作用，共同影响土壤呼吸。不同的时空尺度下，主导因素可能不一样，且当土壤湿度不同时，影响和决定土壤呼吸的机制也会有所变化。1.水分的表示方法多，取样标准不一致。土壤水分状况表示方法通常有质量含水量，体积含水量，相对含水量，水分充填孔隙百分率，基质势，渗透指数，潜水位深度等等。测量土壤水分时取样深度为多少也没有统一的标准。2.水分在特定范围或在较小范围内变化对土壤呼吸的影响不显著。土壤水分达到土壤微生物永久性萎蔫点或者超过了田间持水力时，土壤CO2释放量才会减少，若所观测到的水分变化没有超出极端范围，不足以影响微生物与植物根系的活动，则难以侦测出水分对土壤呼吸的影响。114.小结降水的不同形式及其强度大小、历时长短等都对土壤呼吸速率产生或大或小的影响，且影响是因时、因地而异的。123水分与土壤呼吸之间的关系目前还难以定性和定量。研究展望：在区分水分对植物根系呼吸的影响和对微生物的影响；全球变化后土壤呼吸对水分格局变化的响应；人类活动通过改变土壤水分状况而对土壤释放CO2所产生的影响等方面仍需深入研究。