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全球气候变化下土壤呼吸对温度和水分变化的响应特征综述

文献类型： 中文期刊

作者： 冉漫雪;丁军军;孙东宝;顾峰雪

作者机构：

关键词： 土壤呼吸;温度;降水;响应特征

期刊名称：中国农业气象

ISSN： 1000-6362

年卷期： 2024 年 45 卷 01 期

页码：

收录情况： CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 气候变暖、降水格局变化等是气候变化的主要表现形式，也是影响土壤呼吸主要的非生物因素，探明气象条件（温度、水分）对土壤呼吸影响及作用机制是理解陆地生态系统碳循环的重要内容之一。本文对近年来国内外学者关于温度和水分对土壤呼吸的影响及机制的研究进展进行综述。结果表明，（1）气候变暖与土壤呼吸存在正反馈调节，但温度适应性削弱了二者的反馈关系。增温时长和土壤碳储量不同导致温度对土壤呼吸的影响具有时空差异。土壤呼吸对温度适应性机制主要包括土壤微生物适应性、底物消耗和土壤矿物质活化等。（2）降水对土壤呼吸的作用取决于土壤初始水分含量。当土壤含水量低于萎蔫系数时，降水不仅增加土壤含水量还可促进土壤呼吸，在土壤含水量接近田间持水量时土壤呼吸达到最大值，当土壤含水量达到饱和值时土壤呼吸又会受到抑制。水分对土壤呼吸影响机制主要为替代效应与阻滞效应、底物供给、微生物胁迫以及根系响应等。（3）土壤呼吸与土壤温度、水分的耦合关系取决于土壤水热因子配比，当土壤温度成为胁迫因子时，降水引发的土壤水分含量升高对土壤呼吸的激发效应被低温的负面影响所抑制；当土壤水分成为胁迫因子时，气候变暖引发的土壤温度升高对土壤呼吸的促进作用被干旱的负面影响所抵消，进行土壤呼吸研究时需充分考虑土壤温度和水分的交互作用。为更全面深入地明晰陆地生态系统土壤碳排放扰动因素，未来气候变化下土壤呼吸与环境关系等相关领域研究应为重点方向，一是加强多因素交互作用对土壤呼吸影响的研究，并定量化研究土壤呼吸组分；二是持续关注土壤呼吸对土壤初始温度和温度波动的响应特征，探索生物多样性或群落结构组成对土壤呼吸的影响。

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