气温与降水是影响我国干旱半干旱地区生态水文过程的关键气候要素,二者的协同作用对土壤微生物过程的影响仍需进一步明确。以中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站的长期观测数据为支撑,选取科尔沁沙地草甸风沙土为研究对象,定量评估了气温与降水协同作用对土壤微生物生物量碳的影响。结果表明,气温与降水协同作用以土壤湿度为关键中介,通过“气温降水协同—土壤湿度响应—土壤微生物反馈”的核心路径实现对土壤微生物生物量碳的动态调控,且土壤湿度0.019 m3/m3可作为不同气温与降水协同类型的临界判别值。当“气温升高、降水增多”时,升温加剧土壤蒸发,而降水补充未能抵消蒸发损耗,引发干旱胁迫,抑制微生物生物量碳积累;当“气温降低、降水减少”时,降温减弱蒸发,降水减少抑制水分深层渗透,使表层土壤湿度维持适宜状态,促进微生物生物量碳积累。研究结果有助于加深对不同气候要素协同作用影响干旱半干旱区土壤微生物过程的理解,也对认知沙地土壤碳循环过程具有重要价值。
中图分类号:
| [1] |
龚咏琪, 于海鹏, 周洁, 任钰, 魏韵, 程姗岭, 杨耀先, 罗红羽. 东亚干旱半干旱区水汽来源研究进展[J]. 地球科学进展, 2023, 38(2): 168-182. |
| [2] |
董治宝, 李超, 吕萍, 胡光印. 侵蚀型沙丘:来自火星的启示[J]. 地球科学进展, 2021, 36(2): 125-138. |
| [3] |
董治宝,吕萍,李超,胡光印. 火星风条痕特征及其形成机制[J]. 地球科学进展, 2020, 35(9): 902-911. |
| [4] |
董治宝, 吕萍, 李超. 火星风沙地貌研究方法[J]. 地球科学进展, 2020, 35(8): 771-788. |
| [5] |
董治宝,吕萍,李超,胡光印. 火星独特风沙地貌之横向沙脊[J]. 地球科学进展, 2020, 35(7): 661-677. |
| [6] |
董治宝,吕萍,李超,胡光印. 火星大沙波纹特征及其形成机制[J]. 地球科学进展, 2020, 35(10): 1006-1015. |
| [7] |
张绍云,董玉祥. 海岸沙地风蚀坑形态—动力学研究进展[J]. 地球科学进展, 2019, 34(10): 1028-1037. |
| [8] |
董治宝,吕萍. 深空探测时代的风沙地貌学[J]. 地球科学进展, 2019, 34(10): 1001-1014. |
| [9] |
董玉祥,张青年,黄德全. 海岸风蚀地貌研究进展与展望[J]. 地球科学进展, 2019, 34(1): 1-10. |
| [10] |
张正偲, 董治宝. 风沙地貌形态动力学研究进展[J]. 地球科学进展, 2014, 29(6): 734-747. |
| [11] |
张正偲, 董治宝. 风沙地貌形态动力学研究进展[J]. 地球科学进展, 2014, 2014(6): 734-747. |
| [12] |
程国栋,赵传燕,许仲林,彭守璋. 生物地理模型研究进展及在干旱半干旱区的应用[J]. 地球科学进展, 2013, 28(1): 17-23. |
| [13] |
赵哈林, 李玉强, 周瑞莲, 赵学勇, 张铜会, 王进. 内蒙古东部两大沙地土壤理化特性沙漠化演变规律的比较[J]. 地球科学进展, 2011, 26(7): 779-786. |
| [14] |
尹飞虎,李晓兰,董云社,谢宗铭,高志建,何帅,刘长勇. 干旱半干旱区CO2浓度升高对生态系统的影响及碳氮耦合研究进展[J]. 地球科学进展, 2011, 26(2): 235-244. |
| [15] |
李鸿威,杨小平. 浑善达克沙地近30年来土地沙漠化研究进展与问题[J]. 地球科学进展, 2010, 25(6): 647-655. |