生态学杂志 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (7): 2248-2258.doi: 10.13292/j.1000-4890.202507.010
靳三玲,曲艳,韩子晨,王德平,戎郁萍*
JIN Sanling, QU Yan, HAN Zichen, WANG Deping, RONG Yuping*
摘要: 土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键过程,由自养呼吸和异养呼吸两部分组成,受土地利用方式和环境变化的影响。在大气氮沉降背景下,草地利用方式对土壤呼吸的作用过程尚不明确。本研究以呼伦贝尔辉河流域长期围封与刈割利用的草地为研究区,设置了0(N0)、2(N2)、5(N5)和10 g·m-2·a-1(N10)4个氮添加水平,研究了氮添加对不同利用方式草地生长季土壤总呼吸(Rs)、自养呼吸(Ra)和异养呼吸(Rh)速率的影响及其机制。结果表明:氮添加与草地利用方式未改变土壤呼吸速率的时间动态,最大值均出现在7—8月;氮添加与草地利用方式显著影响了Rs、Ra和Rh(P<0.05),对Ra/Rh无显著影响(P>0.05),二者交互作用对土壤呼吸速率无显著影响(P>0.05);相较于N0,N2处理对Rs和Ra无显著影响(P>0.05),N5处理显著提高了围封草地和刈割草地的Rs(13.8%、13.1%)与Ra(29.8%、28.3%)(P<0.05),N10处理显著提高了刈割草地的Rs(7.0%),氮添加对围封和刈割草地Rh均无显著影响(P>0.05);刈割显著提高了土壤呼吸速率(P<0.05),刈割草地Rs在N0、N5、N10处理下显著高于围封草地,Ra在N0处理下显著高于围封草地(P<0.05);土壤湿度是氮添加下土壤呼吸及其组分的主要调控因子,草地利用方式主要通过土壤温度和地下生物量调控土壤呼吸及其组分;刈割增加了Rh和Ra的水分敏感性和温度敏感性,围封草地氮添加提高了Ra的水分敏感性和温度敏感性,同时增加了Rh的水分敏感性,但降低了其温度敏感性;刈割草地氮添加增加了Ra的水分敏感性,降低了其温度敏感性。本研究揭示了草甸草原土壤呼吸及其组分对氮添加与草地利用方式的响应特征及机制,可为草地生态系统的科学管理提供理论依据。