1、內蒙古自治區(qū)皇甫川流域地處北方農牧交錯帶中段，屬于暖溫型典型草原 區(qū)，該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對氣候和土地利用變化非常敏感。本項研究選擇五分地溝 小流域中主要植被類型和不同土地利用方式下的土壤為研究對象，在該區(qū)域首 次采用“LI-8100開路式土壤碳通量測量系統(tǒng)”在野外原位測量其土壤C0<,2>釋放速 率；結合室內土壤微生物呼吸作用強度及土壤微生物相關水平指標的測定。旨 在分析土壤呼吸作用的變化規(guī)律及水熱條件的作用，探索人為活動對土壤C

2、0<,2> 釋放速率規(guī)律所造成的影響。主要研究結果如下： 皇甫川五分地溝小流域土壤C0<,2>釋放速率晝夜動態(tài)隨晝夜環(huán)境條件的差異而變化，變化幅度取決于土壤水分、溫度以及二者的配置狀況。在適宜的水分條件下，變化幅度較大，呈明顯的單峰曲線，峰值出現在午后12:00-16;00時，最小值出現在夜間0:00時左右；干旱條件下，變化幅度相對較小，峰值出現在上午或短時降水后。不同土地利用方式下土壤C0<,2>釋放速率有較為明顯的時空差

3、異性。夏秋季節(jié)，日平均土壤C0<,2>釋放速率最大的樣地均為溝底沙棘群落樣地，最小的樣地均為沙地；其大小順序總體表現為：農業(yè)用地>林地>草地>沙地。一 除濕地外，土壤微生物呼吸強度均在農業(yè)用地較高，土壤的總有機碳、微生物生物量碳和可浸提碳這三種“碳”值指標最高的土地利用方式也為農業(yè)用地。土壤呼吸商在濕地最大，其次為灌木林地，喬木林地、草地和農業(yè)用地相對較小?？傮w看來，這些結果表明農業(yè)用地、草地和喬木林地基本處于較正常狀況，灌木林地

4、顯示有一定脅迫存在，濕地高代謝商顯示其環(huán)境的不穩(wěn)定性。 研究數據證實，水分和溫度條件對土壤C0<,2>釋放速率有明顯的綜合作用。當水分處于虧缺狀態(tài)時，土壤呼吸速率與水分的相關性較大，而與溫度的相關性較??；反之，當水分條件較好時，溫度對土壤呼吸速率的影響較大。土壤呼吸速率與地下5cm土壤溫度、大氣溫度均星正相關，用指數模型來擬合，都得到很好的效果：而且低溫時的效果要好于高溫時的效果，土壤呼吸速率與大氣溫度擬合的效果要好于與地下5

5、cm土壤溫度擬合的效果。利用不同土地利用方式下土壤呼吸速率與大氣溫度間的回歸方程，將當地每月平均氣溫代入方程中，計算出不同土地利用方式下全年土壤釋放CO<,2>的總量；結合不同群落類型的土地面積，首次估算了皇甫川五分地溝小流域土壤CO<,2>年釋放總量，約為3.086x10<'9>g CO<,2>·a<'-1>。文中還分析了該地區(qū)水熱因子對土壤呼吸速率的綜合作用，得出五個土壤呼吸速率與地下5cm土壤溫度和0-100m土壤含水量的相關模型