土壤碳循環(huán)、土壤呼吸測定
以森林土壤為主的土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中較大的有機碳庫,達15,500億噸,是大氣中碳儲量的2倍,是全球植被中的3倍(Lal, 2004)。另一方面,由于植物根系的新陳代謝作用(根呼吸)和土壤微生物的分解作用(微生物呼吸)同時會有大量的有機碳被釋放到大氣中。根呼吸和微生物呼吸的總和通常被稱之為土壤呼吸。到目前為止,幾乎所有的研究都表明土壤呼吸與土壤溫度之間存在著明顯的指數(shù)關(guān)系 (Davidson and Janssens, 2006; Liang et al., 2004)。
全球的土壤微生物呼吸不但占全球土壤總呼吸的71%,同時也為每年化石燃料排放碳的9倍,為每年陸地碳匯的57倍 (IPCC, 2007)。因此,由全球變化導致的極小土壤呼吸變化,都會對全球的碳平衡起到嚴重的影響 (Friedlingstein et al., 2006; Heimann and Reichstein, 2008)。
但是,這種未來的長期預測往往是基于短期(季節(jié)性)的野外觀測數(shù)據(jù),還缺乏長期的野外觀測數(shù)據(jù)做以驗證。
土壤呼吸的測定,應(yīng)用自動開閉箱式土壤碳呼吸自動連續(xù)測定方法。該自動開閉箱式土壤呼吸測定系統(tǒng),呼吸箱的尺寸為長Φ90cm×高50cm,主要由透明塑料板粘接而成。兩扇蓋子的開閉由壓縮空氣通過2根氣缸來完成。各個呼吸箱的開閉,空氣采樣的控制由一個可編程數(shù)采通過一個多頻道采樣裝置來實現(xiàn)。土壤呼吸的測定方式為閉路式。當呼吸箱關(guān)閉后,箱內(nèi)CO2濃度的變化由一臺紅外CO2測定儀(LI-820, Li-Cor)來測定。