模拟降雨量变化对土壤呼吸的影响: 进展与展望
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摘要： 土壤呼吸是土壤碳库向大气转移的主要途径,气候变化下全球降雨模式的改变已对其产生了深刻的影响。在现阶段,国内外普遍采用两种主要方法研究降雨变化对土壤呼吸的影响,即控制变量法和野外模拟降雨量变化试验。然而,由于土壤特性、植被类型和降雨幅度的多样性,模拟降雨对土壤呼吸影响的结论存在较大的不一致性。本文对国内外关于模拟降雨量变化对土壤呼吸的影响研究进行了综述,分析了土壤呼吸对模拟降雨量变化的响应模式,指出土壤呼吸对模拟降雨量变化的响应取决于降雨处理下土壤水分是否达到最适条件;重点阐述了土壤呼吸对增减雨处理的响应模式主要包括对称性和非对称性(负非对称和正非对称)响应,指出减雨处理下植物和土壤微生物对干旱胁迫的适应以及增雨处理下土壤氧气限制、有机底物的减少是土壤呼吸响应由对称性转向非对称性的主要内在机制;随处理年限的增加,外界气候条件会与降雨处理产生累加或缓冲效应,引起的水热条件变化改变了梯度降雨变化下土壤呼吸的敏感性。最后为了准确评估降雨量变化对陆地生态系统土壤碳库的影响,提出了未来需要重点关注的3个方面:1)关注土壤呼吸随梯度降雨处理的非对称响应中存在的“阈值效应”;2)区分土壤呼吸组分中自养和异养呼吸响应模拟降雨量变化的内在机制;3)重视未来降雨极端变异对土壤呼吸影响的内在机制。总之,随着未来全球降雨模式变异的不断加剧,借助野外长期模拟降雨量变化试验结果厘清土壤呼吸过程对降雨量变化响应的内在机制,可为准确预测和评估未来全球变化背景下土壤碳循环过程与碳收支的变化趋势提供科学依据。
