模拟干湿交替对若尔盖高寒湿地土壤呼吸及可溶性碳氮稳定性的影响

乐 艺, 张晓雅, 高俊琴, 丁 艳, 李谦维

(北京林业大学 自然保护区学院, 北京 100083)

全球气候变化如气温升高、极端干旱和强降雨事件频发，已成为国内外广泛关注的研究热点问题[1]。极端干旱和强降雨事件通过影响干旱期长短、降雨量和降雨强度等，引起区域降水格局发生变化，导致土壤经历的干湿交替更频繁和复杂[1-3]。干湿交替是土壤反复经历干旱和湿润的一个自然过程[4]，能够导致土壤水分发生较大的波动、土壤涨缩及土壤团聚体变化，从而影响土壤微生物种类、数量及其活性，对土壤呼吸和有机质矿化作用产生影响[5-6]。

土壤呼吸是土壤中的有机碳在微生物的作用下转化为无机碳的过程，是碳循环过程中的重要环节[7-9]。一般来说，干湿交替能促进土壤呼吸[10-11]。干湿交替的干旱过程限制了土壤活性有机碳的扩散，影响了土壤微生物活性，从而对土壤碳的转化和矿化产生不同程度的影响[12]。同时，干旱过程引起土壤中部分微生物死亡，增加了土壤可利用有机碳源[13]。重新湿润后，土壤活性有机碳的扩散增强，微生物得以大量繁殖，且微生物的活性明显增加，在一定程度上加快土壤有机碳的矿化[11,13-14]。研究表明，干湿交替的重新湿润过程能引起土壤有机碳矿化速率短时激增的激发效应，促进土壤呼吸和CO2的排放[4,15]，但多次干湿交替的激发效应会逐渐减弱[16]。然而多次干湿交替的强度和频率对土壤呼吸的影响是否一致，还缺少相应研究，尤其是对高寒湿地土壤。……