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青藏高原由于高寒低温限制了有机碳的分解,大量的碳积累在土壤碳库中,对全球升温的反应可能很敏感。但关于该地区土地利用对土壤碳排放与碳动态的影响的认识还不清楚。因而研究该区不同土地利用方式下的土壤呼吸,对于我们更好地理解高原生态系统的碳平衡与碳动态,认识青藏高原在全球变化研究中的地位和作用具有重要科学意义。本文采用闭合箱法测定了青藏高原横断山区几种典型土地利用方式下(针叶林、灌丛、常年放牧草甸、季节性放牧草甸、青稞旱地)的土壤呼吸及相关的生态因子,主要结果如下:(1)草甸土壤有机质、土壤全N、有效N高于林地与灌丛地3～5倍;季节性放牧草甸的土壤有机质、全N、全P、有效N、有效K以及三种土壤酶含量,均显著大于常年放牧草甸,是值得采取的土地利用和管理措施;针叶林地与高山栎灌丛地具有相似的土壤养分特征;各项养分指标之间存在一定的相关性,尤其是有机质与全N、有效N呈极显著正相关。(2)土壤呼吸均呈现相似且明显的单峰季节变化特征,7月达最高值, 1月达最低值。就全年平均值来说,针叶林、灌丛、常年放牧草甸、季节性放牧草甸与青稞旱地的土壤呼吸分别为1.90、2.43、2.81、2.40、2.42μmol m-2 s-1。去除地上凋落物与不去除地上凋落物对高山针叶林地、灌丛样地的土壤呼吸影响较小,表明亚高山地区针叶林生态系统、灌丛生态系统的地上凋落物对土壤呼吸的贡献可能不大。放牧显著增加了草甸的土壤呼吸。高山草甸的地下土壤呼吸占总生态系统呼吸的比例在常年放牧草甸与季节性放牧草甸分别为63.0～92.7%和47.5～96.4%;土壤呼吸在草甸生态系统呼吸中占主要地位。青稞旱地的地上植物呼吸在生长季占49.7%～69.3%,是生态系统呼吸的主要部分。(3)针叶林土壤呼吸变化不是很明显,变化幅度较小,受林内复杂的微环境的影响,土壤呼吸出现了几个小波动,这表明针叶林土壤呼吸的日变化规律不明显。常年放牧草甸与青稞旱地的生态系统呼吸与土壤呼吸在夏季与冬季均呈现明显的单峰曲线变化,最高值出现在14 : 00～16 : 00,最低值出现在凌晨左右。土壤呼吸与箱内气温、5 cm土温的变化趋势一致。5 cm土壤温度的日变化与气温之间存在一个2 h左右的滞后期。土壤温度在夜间出现了大于气温的情况。土壤水分变化趋势与土壤温度、气温恰好相反,白天降低,夜间升高。(4)针叶林与灌丛具有相似的土壤有机碳储量,分别为79.34和88.07 t hm-2,常年放牧草甸的土壤有机碳储量显著高于季节性放牧草甸,分别为423.74和271.37 t hm-2。(5)不同土地利用方式下土壤呼吸与5 cm土壤温度均呈显著的指数相关关系(R2 = 0.50—0.92,P < 0.0001),因而指数函数能更好地解释土壤呼吸与土壤温度的关系。土壤6 cm深度的容积含水量与呼吸速率成显著的二次方程关系,但相关程度较低(R2 = 0.17～0.55,P < 0.05)。将土壤温度与土壤水分结合起来,经过多次的曲线拟合,我们得到了能够更好地描述呼吸随环境因子变化的二元回归方程F = aebTWc(R2 = 0.56～0.95,P < 0.0001)。由判定系数可以看出,该模型比单个因子能更好地解释土壤呼吸的变异性。(6)土壤呼吸温度敏感性Q10的大小顺序依次为:青稞旱地(4.54)>灌丛(4.41)>常年放牧草甸(3.59)>针叶林地(3.03)>季节性放牧草甸(2.17)。青稞旱地土壤呼吸的Q10为4.54,表明青稞旱地的温度敏感性最高。在全球变暖的背景下,农田生态系统可能对升温的响应更为敏感。不同的时间尺度下,呼吸的温度敏感性不同。亚高山草甸生态系统呼吸和土壤呼吸的长期Q10(一年)是短期Q10(一天)的两倍左右。