吳圣捷
(福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350100)
修剪對(duì)草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2排放的影響
吳圣捷
(福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,福建福州350100)
草坪生態(tài)系統(tǒng)能夠釋放CO2,并對(duì)區(qū)域碳循環(huán)產(chǎn)生一定影響。本研究采用開(kāi)路式土壤碳通量測(cè)量系統(tǒng)Li-8100對(duì)不同修剪模式下馬尼拉草(Zoysiamatrella)草坪的土壤呼吸日變化特征進(jìn)行研究,旨在探討修剪對(duì)草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2排放的影響,以及不同方法測(cè)定CO2日排放量的差異。
修剪;草坪生態(tài)系統(tǒng);CO2排放
草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的一種重要類型[1],對(duì)大氣中CO2濃度升高及全球增溫反應(yīng)影響較明顯[2]。修剪是草坪養(yǎng)護(hù)管理的重要措施之一[3],修剪模式不同對(duì)草坪土壤的呼吸強(qiáng)度與碳平衡的影響也不同[4]。因此,本研究以馬尼拉草為研究對(duì)象測(cè)定CO2,揭示修剪對(duì)草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2排放日變化模式及日排放量大小的影響,為改善草坪管理模式、減緩溫室效應(yīng)提供依據(jù)。
試驗(yàn)地位于福建師范大學(xué)旗山校區(qū)地理科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)樓前草地(119°12′12.95″E,26°01′58.28″N)。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均降水量超過(guò)1 300mm,年平均氣溫為10.8~28.8。試驗(yàn)地草坪植物為亞熱帶馬尼拉草(Zoysiamatrella),屬暖季型草種,在我國(guó)亞熱帶地區(qū)的城市綠化中廣泛使用[5]。
研究選取于2015年11月白天的不同時(shí)段(08:50—16:50,每2 h一次)。選擇生長(zhǎng)狀況基本一致的草坪,隨機(jī)設(shè)置5塊面積大小相同的樣地,每塊樣地均設(shè)置2種處理:用紅外氣體分析法測(cè)定保持自然狀態(tài)的草坪、齊地面剪掉植物地上部分的草坪。在測(cè)定前24 h布設(shè)土壤隔離環(huán),采用Li-8100氣體測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定土壤呼吸強(qiáng)度。本次實(shí)驗(yàn)中采用的土壤隔離環(huán)直徑為20 cm,高度為10 cm,將其置于土壤中后,距土壤表面2~3 cm。
從圖1中可得,在測(cè)定的時(shí)間段內(nèi),無(wú)論草坪是否經(jīng)過(guò)修剪,草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2通量變化幅度不大。未經(jīng)修剪的草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2呼吸通量在08:00—10:00出現(xiàn)峰值,經(jīng)過(guò)修剪的草坪生態(tài)系統(tǒng),CO2呼吸通量在10:00—12:00出現(xiàn)峰值。而齊玉春等[6]研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古半干旱草原土壤呼吸速率的最大值出現(xiàn)在13:00—14:00。這主要原因是不同區(qū)域及不同地帶間水熱條件的變化。未修剪的草坪生態(tài)系統(tǒng)比經(jīng)過(guò)修剪的草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2日排放量高。有學(xué)者研究認(rèn)為修剪能減少植物所吸收的產(chǎn)物補(bǔ)給,并可能對(duì)植物生長(zhǎng)土壤溫度、土壤表層的有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生影響,從而影響土壤CO2的釋放速率[7,8]。這主要是因?yàn)樾藜襞c草坪生態(tài)系統(tǒng)碳吸收、儲(chǔ)存能力具有一定相關(guān)性[4]。
通過(guò)本次研究可知,修剪能夠降低草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2排放,表現(xiàn)出較大影響。由于本次實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限,日后還可從以下角度進(jìn)一步探討:修剪頻率、程度、面積大小是如何影響草坪生態(tài)系統(tǒng)CO2排放;亞熱帶馬尼拉草坪生態(tài)系統(tǒng)呼吸強(qiáng)度是否存在周期性變化規(guī)律等。
圖1 草坪生態(tài)系統(tǒng)呼吸CO2通量變化圖
[1]MeyerW B,Turner B LⅡ.Changes in Land-use and Land Cover:A G1oba1Perspective[M].London:CambridgeUniv.Press,1994:125-145.
[2]Smith SD,Huxman T E,Zitzer SF,et a1.E1evated CO2increases productivity and invasive species success in an arid ecosystem[J].Nature,2000(408):79-81.
[3]高偉平,周禾,熊雪.修剪頻率對(duì)混播草坪土壤呼吸特征的影響[J].草地學(xué)報(bào),2012,20(3):471-478.
[4]李熙波,楊玉盛,謝錦升,等.城市草坪生態(tài)系統(tǒng)碳吸存研究進(jìn)展[J].草原與草坪,2009(3):79-81.
[5]李熙波,楊玉盛,曾宏達(dá),等.亞熱帶溝葉結(jié)縷草草坪土壤呼吸[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(8):2096-2105.
[6]齊玉春,董云社,劉紀(jì)遠(yuǎn),等.內(nèi)蒙古半干旱草原CO2排放通量日變化特征及環(huán)境因子的貢獻(xiàn)[J].中國(guó)科學(xué)D輯:地球科學(xué),2005,35(6):493-501.
[7]Bahn M,Knapp M,Garajova Z,eta1.Root respiration temperaturemountain grass 1ands differing in 1and use [J].G1oba1Change Bio1ogy,2006,12(6):995-1006.
[8]Cao G M,Tang Y H,MoW H.Grazing intensity a1-ters soi1respiration in a1pinemeadow on the Tibetan p1ateau [J].Soi1Bio1ogy and Biogeochem istry,2004,36(2):237-243.
S688.4
A
1674-7909-(2016)05-54-1