高寒灌丛退化演替过程对生态系统呼吸温度敏感性的影响

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：李东,罗旭鹏,曹广民,吴琴,胡启武,卓玛措,李惠梅

单位：青海民族大学青藏高原生态环境研究所, 西宁 810007,中国科学院西北高原生物研究所, 西宁 810006,西宁市林业科学研究所, 西宁 810003,中国科学院西北高原生物研究所, 西宁 810006,中国科学院西北高原生物研究所, 西宁 810006,中国科学院西北高原生物研究所, 西宁 810006,青海民族大学青藏高原生态环境研究所, 西宁 810007,青海民族大学青藏高原生态环境研究所, 西宁 810007

摘要：放牧是高寒草甸退化演替过程中最主要人为驱动力之一. 为定量研究高寒草甸不同退化阶段生态系统呼吸速率的温度敏感性,本研究于2003年7月~2004年7月在中国科学院海北高寒草甸生态系统研究站,利用密闭箱-气相色谱法观测了高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化. 结果表明: ①高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化均表现为单峰曲线,最大值出现在草盛期8月,最小值出现在冬季10~次年4月. 退化演替过程显著降低了高寒灌丛生态系统呼吸速率. 观测期灌丛(GG)、丛间草甸(GC)和裸地(GL)的生态系统呼吸速率变化范围分别为34.21~1168.23、2.30~1112.38和20.40~509.72 mg·(m2·h)-1,灌丛(GG)呼吸速率平均值分别是丛间草甸(GC)和裸地(GL)的1.29倍和2.56倍. ②温度是生态系统呼吸速率的主要影响因子,可以解释系统呼吸速率25%~79%以上的变异. 退化演替过程显著地改变了生态系统呼吸速率与温度的相关性,当地表植被消失,灌丛退化为次生裸地后,生态系统呼吸速率与各温度指标T_s、T_d、T_a之间的相关性(R2)分别降低47.23%、46.95%和55.28%. ③Q₁₀值在冷暖季节差异显著(P<0.05),表现为冷季>暖季. 退化演替过程改变了生态系统呼吸的温度敏感性. 观测期灌丛(GG)、丛间草地(GC)和裸地(GL)Q₁₀值分别为2.38、2.91和1.62,与灌丛(GG)相比,丛间草甸(GC)Q₁₀值增加了22.26%,而裸地(GL)Q₁₀值降低了31.93%.

关键词：高寒灌丛,退化演替,生态系统呼吸,Q10值,