土壤CO2通量梯度观测技术和方法的理论、假设与应用进展

土壤呼吸主要包括大气-土壤界面 CO 2 释放量和土壤中 CO 2 储存量变化两部分, 深入理解土壤 CO 2 的产生和迁移过程是全面认识陆地生态系统碳循环的基础。通量梯度法是基于测量扩散驱动的 CO 2 浓度梯度和扩散系数计算 CO 2 通量的方法, 依据菲克第一定律可以计算出不同深度土壤 CO 2 及其稳定碳同位素组成( δ 13

土壤呼吸主要包括大气-土壤界面 CO ₂ 释放量和土壤中 CO ₂ 储存量变化两部分, 深入理解土壤 CO ₂ 的产生和迁移过程是全面认识陆地生态系统碳循环的基础。通量梯度法是基于测量扩散驱动的 CO ₂ 浓度梯度和扩散系数计算 CO ₂ 通量的方法, 依据菲克第一定律可以计算出不同深度土壤 CO ₂ 及其稳定碳同位素组成( δ ¹³ C)通量, 进而得到土壤 CO ₂ 释放量和不同深度土壤 CO ₂ 储存量。地下土壤 CO ₂ 浓度( ¹³ CO ₂ 和 ¹² CO ₂ 浓度)主要受孔隙曲折度、根分布深度、微生物活性和土壤总 CO ₂ 产生量控制。地下 CO ₂ 传输过程受不同深度 CO ₂ 浓度、孔隙度和含水量等的共同控制, 上述土壤理化性质和生物因素是土壤通量梯度法应用过程的关键影响因素, 直接决定了 CO ₂ 及其 δ ¹³ C 通量计算的精度和准确度。通量梯度法是箱式法的有益补充, 可以明确不同深度土壤 CO ₂ 产生和运移过程以及对土壤 CO ₂ 释放量和储存量的影响, 阐明不同深度土壤对 CO ₂ 排放的相对贡献, 揭示其环境和物理控制机制。