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斯洛文尼亚岩溶区草地生长季土壤CO_(2)变化及其降雨效应 被引量：1
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作者 章程 肖琼 +6 位作者 汪进良 孙平安 苗迎 郭永丽 Mitja PRELOVSEK Martin KNEZ Saša MILANOVIĆ 《地球学报》 北大核心 2025年第2期397-408,共12页
土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地... 土壤CO_(2)是岩溶作用的核心驱动因子,也是研究土壤呼吸及其与大气CO_(2)源汇关系的核心指标。快速的岩溶动力学和碳循环过程及其对生态系统的敏感性,暗示其在现今全球碳循环中仍在发挥积极作用。本文以斯洛文尼亚第纳尔岩溶区典型草地土壤生态系统为例,开展不同深度土壤温度、水分和土壤CO_(2)含量等指标高分辨率在线监测。监测工作在2021年6—9月草地生长季进行,每10 min记录一组数据。结果表明,土下20 cm、30 cm和50 cm土温均值分别为19.69℃、18.54℃和17.42℃,暗示土温随深度增加逐渐变小。土下20 cm、30 cm和50 cm水分含量均值分别为23.2%、21.7%和24.9%。土壤水分变化主要受降雨控制,降雨强度越大,水分上升幅度越大。土下20 cm、30 cm和50 cm土壤CO_(2)变化范围分别为(1884~6705)×10^(–6)、(2088~5516)×10^(–6)、(2771~3606)×10^(–6),均值分别为3578×10^(–6)、3468×10^(–6)、3174×10^(–6)。无雨期间土壤水分显示出白天下降,夜晚基本保持不变的阶梯状下降趋势,受土壤水分控制,土壤CO_(2)多日总体变化呈现锯齿状持续降低趋势。不同降雨条件下均出现土壤CO_(2)向下迁移现象,从强降雨过程初期产生的土壤CO_(2)含量快速下降看,表明雨水入渗产生的脉冲效应导致CO_(2)快速向下迁移,进一步进入下伏岩溶含水层,可为碳酸盐岩溶蚀提供CO_(2)驱动力,比较下降幅度与雨前CO_(2)含量,暗示降雨过程中12%~33%的土壤CO_(2)进入岩溶含水层并参与碳酸盐岩溶蚀。监测结果暗示岩溶作用是陆地生态系统碳循环的横向延伸,具有土壤CO_(2)汇效应,也就是说,岩溶作用过程具有缓解土壤CO_(2)向大气释放功能,即减源效应。因此,在研究岩溶区碳循环及其碳汇效应时,应把植被-土壤-碳酸盐岩溶蚀作为一个整体,从岩溶关键带角度,系统开展监测与研究,以期获得岩溶区碳循环过程的完整认识,揭示其碳汇效应,进一步评估岩溶区碳循环在全球碳循环的作用和应对气候变化中的地位。 展开更多
关键词 土壤CO_(2) 土壤水分 降雨过程 岩溶作用 减源效应 斯洛文尼亚
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斯洛文尼亚典型岩溶区土壤剖面CO_(2)冬季动态变化特征 被引量：8
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作者 章程 汪进良 +2 位作者 肖琼 苗迎 Mitja Prelovsek 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3288-3299,共12页
土壤CO_(2)是岩溶作用的重要驱动力,也是陆地生态系统碳循环与岩溶碳循环的纽带。选择斯洛文尼亚典型岩溶区草地生态系统土壤剖面,开展大气与土壤CO_(2)、土壤水分与土壤温度等指标高分辨率监测,分析不同指标动态变化、分层效应及相互... 土壤CO_(2)是岩溶作用的重要驱动力,也是陆地生态系统碳循环与岩溶碳循环的纽带。选择斯洛文尼亚典型岩溶区草地生态系统土壤剖面,开展大气与土壤CO_(2)、土壤水分与土壤温度等指标高分辨率监测,分析不同指标动态变化、分层效应及相互关系。结果表明,土壤温度、水分和CO_(2)含量变幅分别为3.8—12.9℃、26.9%—34.7%和(682—6760)×10^(-6)。土壤温度变化趋势与气温变化一致,上部土壤层随气温出现昼夜变化,响应敏感,下部土壤层则表现为多日变化;土壤水分变化主要受降雨控制,对降雨过程响应及时,不同深度分层效应显著,上部与下部含量较高,暗示草地根系有利于土壤水分保持,土岩界面的存在可能是下部保持较高水分的原因。土壤CO_(2)含量总体上受土温控制,随着深度增加逐渐升高。降雨过程中,不同深度土壤CO_(2)含量均有不同程度且较快速的升降现象,暗示雨水入渗土壤层后产生的活塞效应和随后的向下迁移是导致土壤CO_(2)含量陡升陡降的主要原因。从降雨过程大气CO_(2)含量有较大幅度降低的现象看,说明来自大气与土壤CO_(2)均参与了下伏碳酸盐岩的溶蚀过程,揭示在湿冷的地中海气候岩溶区,受生态系统控制的CO_(2)可为下伏碳酸盐岩溶蚀提供驱动力,其产生的碳汇可能是整个生态系统碳汇的重要组成部分。 展开更多
关键词 土壤温度 土壤水分 土壤CO_(2)高分辨率监测 分层效应 斯洛文尼亚
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典型岩溶土壤剖面CO_(2)浓度动态变化机理:以桂林丫吉地区为例
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作者 池福祥 郭永丽 +4 位作者 刘艺飞 张宁 谢银财 于奭 MITJA Prelovsek 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第30期12813-12825,共13页
土壤CO_(2)是岩溶碳循环的核心驱动因子之一。以广西桂林丫吉岩溶试验场土壤剖面为例,利用高分辨率监测技术对不同土壤深度的温度、水分和CO_(2)进行监测,解析土壤剖面中CO_(2)含量的动态变化机理及其影响因素。季节尺度上,土壤温度是... 土壤CO_(2)是岩溶碳循环的核心驱动因子之一。以广西桂林丫吉岩溶试验场土壤剖面为例,利用高分辨率监测技术对不同土壤深度的温度、水分和CO_(2)进行监测,解析土壤剖面中CO_(2)含量的动态变化机理及其影响因素。季节尺度上,土壤温度是影响土壤CO_(2)含量的主要因素。土壤温度与大气温度变化趋势一致,表层土壤有明显的昼夜变化,而深层土壤则表现出多日连续性变化。在长时间尺度下,土壤温度越高,土壤CO_(2)含量也越高。短时间尺度上,土壤水分则是影响土壤CO_(2)含量的主要因素。降水前,土壤水分较低,降水后会刺激土壤CO_(2)以脉冲形式释放;而土壤水分较高时,降水则会降低土壤CO_(2)含量。特别是在干旱条件下,降水能够显著提高土壤CO_(2)含量,称为“桦木效应”。降水情景下,不同降水强度对土壤CO_(2)含量的影响不同。短时强降水后,土下10 cm处的CO_(2)含量(CO_(2)-10)迅速升高,土下40、90 cm处的CO_(2)含量(CO_(2)-40、CO_(2)-90)变化较小。持续性降水则会导致表层CO_(2)-10先升高后降低,CO_(2)-90逐渐减少。土壤CO_(2)含量的变化还受到土壤分层特性的影响。表层土壤植物根系密集,CO_(2)含量较高;而深层土壤孔隙度小、扩散性低,CO_(2)含量随深度增加而升高。本研究结果可为全球岩溶碳循环研究提供科学指导。 展开更多
关键词 岩溶土壤剖面 土壤CO_(2) 土壤温度 土壤水分 岩溶碳循环
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