腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO2收支变化及其不同观测方法间的比较

由于荒漠生态系统植被覆盖度低、生产力低下,其在全球碳循环中的作用被长期忽视.为探讨荒漠生态系统碳收支各组分的变化规律,以腾格里荒漠红砂(Reaumuria soongorica Maxim.)-珍珠(Salsola passerina Beg.)群落为研究对象,采用静态箱式法研究了该群落的净生态系统CO2交换量(NEE)、生态系统呼吸、土壤呼吸的日变化规律,同时将该方法所获得的NEE结果与涡动相关法观测的结果进行了比较.结果表明:(1)红砂-珍珠群落NEE的日变化表现为,在6:00-9:00左右出现一个CO2吸收的高峰值,随后在12:00-15:00左右出现一个CO2释放高峰值.红砂种群、珍珠种群和整个群落NEE的平均值分别为0.018、0.020和0.028 mgCO2 m-2 s-1;(2)红砂种群、珍珠种群、土壤及整个群落生态系统呼吸速率的日变化规律一致,均表现为明显的单峰变化趋势,在12:00-15:00左右出现一个CO2释放的高峰值.红砂种群、珍珠种群、土壤和整个群落的生态系统呼吸的平均值分别为:0.121、0.062、0.029和0.040 mg CO2 m-2 s-1.以盖度为加权因子计算得到红砂种群、珍珠种群和土壤呼吸占生态系统呼吸的比例分别为:9％、21％和70％,由此可见,生态系统呼吸主要来源于土壤呼吸.(3)将箱式法和涡动相关法观测的NEE进行比较,结果表明两种方法观测的NEE变化规律基本一致,相关系数达到0.7.采用箱式法观测的NEE高于涡动相关法观测的结果,平均值分别0.028 mgCO2 m-2 s-1(箱式法)和0.015 mg CO2m-2 s-1(涡动相关法),涡动相关法的观测结果与箱式法观测结果的比值为0.54.综上可得,荒漠生态系统土壤呼吸的变化速率决定了生态系统呼吸的变化规律,采用箱式法可能高估了荒漠生态系统CO2的释放量.