【摘 要】在全球气候变化的大背景下,旱涝灾害逐渐成为人们日益关注的焦点。无论是旱是涝,都会直接影响植物的生长环境,特别是植物根区的土壤环境。本文从水分胁迫对土壤呼吸的影响的角度出发,综述近年来相关研究的研究成果并总结分析,致力于为旱涝频发地区以及在矿山生态修复中选择最佳植物生长条件提供参考。
【关键词】水分胁迫;土壤呼吸
1.引言
在干旱、半干旱地区,水分亏缺是造成植物生长受到抑制的主要原因,同时,受全球气候变化的影响,部分地区也时常面临季节性的临时缺水[1]。在我国,由于季风气候的特点,各地年降水量很不均匀,某一地区历年的雨量也相差悬殊,从而出现旱涝灾害[2]。旱涝的出现势必会改变土壤透气性、酶活性以及土壤中微生物的数量,也即对土壤呼吸造成严重影响,进而使得植物生长受到影响。
土壤呼吸指的是未受扰动的土壤中产生CO2的所有代谢过程,主要通过土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸、植物根呼吸及土壤有机质分解产生。土壤呼吸表征着土壤的代谢特征,是全球陆地生态系统碳循环重要组成部分。基于此,本文从干旱胁迫、水涝胁迫和干湿交替三个方面进行综合论述,以期对旱涝频发地区以及在矿山生态修复(例如,钻孔植藤等特殊生长环境)中选择最佳植物生长条件提供参考。
2.水分胁迫对土壤呼吸的影响
2.1干旱胁迫对土壤呼吸的影响
微生物产生的胞外酶以及利用的有机物的扩散都需要在液体中进行, 因此,当水分较低时,杲怎么读拼音 会降低胞外酶和呼吸底物的扩散和微生物的移动, 从而降低微生物与呼吸底物的接触机会, 最终影响到土壤呼吸。廖海玲采用室内盆栽控水处理法,通过研究干旱对 1 年生苗木吸收根属性及生长的影响,分析表明,干旱胁迫对根际土壤微生物活性具有显著的抑制作用;王新友等采用 LI-8100 土壤碳通量监测系统研究了栽植约 40 年、30 年、10 年和 5 方天翼的扮演者年的人工梭梭林生长季和非生长季的土壤呼吸日变化,分析表明,在干旱区自然条件下,浅层土壤水分是影响人工梭梭林土壤呼吸的关键因素;肖列以黄土高原森林草原区的
地带性植被草本植物落白羊草为研究对象,探究了干旱胁迫对白羊草根际土壤呼吸的影响,分析表明,干旱胁迫导致白羊草生物量显著降低;周航飞在盆栽条件下,对玉米进行干旱胁迫和不同重金属浓度处理,研究表明,土壤中3种微生物总数、土壤过氧化氢酶活性、土壤呼吸强度在玉米不同生育期均与土壤含水量成正相关;王磊等选取亚热带滨海湿地松和尾巨桉人工林土壤为研究对象,分析发现,持续干旱使得土壤水分处于亏缺状态,土壤呼吸各组分均受到了水分不足的制约;孟伟庆等以天津滨海盐碱湿地为研究对象,采集盐地碱蓬落土壤作为实验样品,设置过度干旱、干湿交替、过湿处理三组对照试验,分析表明,水分的过度饱和及过度的干旱都会抑制土壤的呼吸,其中过度缺水对呼吸速率的抑制作用更强。值得注意的是,大量研究集中于土壤中微生物的异养呼吸,而忽略了植物根呼吸和有机物质的分解对土壤呼吸的影响。
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