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为探究岩溶槽谷中植被类型、土壤侵蚀和沉积对土壤呼吸的影响，研究人员选取 5 种植被类型进行原位监测。结果表明，侵蚀 site 的土壤呼吸率更高，与土壤温度呈指数关系。该研究为岩溶槽谷生态系统碳储存和碳循环调控提供理论依据。
在地球的生态系统中，土壤就像一个巨大的 “碳库”，对维持全球碳平衡起着至关重要的作用。而土壤呼吸，作为陆地生态系统碳通量的重要组成部分，如同生态系统的 “呼吸阀门”，每年向大气中释放大量二氧化碳，其排放量远超化石燃料燃烧的排放量，对全球碳平衡影响巨大。在岩溶地区，由于特殊的地形地貌和水文结构，石漠化问题严重，土壤呼吸的影响机制也变得极为复杂。其中，岩溶槽谷具有独特的地形结构，如典型的顺 / 逆坡结构，这导致水流方向和土壤侵蚀强度多变，进而影响土壤的物理化学性质和有机碳矿化速率，最终对土壤呼吸产生影响。然而，目前对于岩溶槽谷中植被类型、土壤侵蚀和沉积如何影响土壤呼吸，人们的了解还十分有限，仍处于早期探索阶段。
为了揭开这些谜团，来自国内的研究人员开展了一项针对性的研究。研究人员在重庆的青穆关岩溶槽谷（29°40′ ～ 29°47′N 和 106°16′ ～ 106°20′E）进行了实地实验。该区域是典型的岩溶槽谷，有着独特的地质结构。从 2023 年 8 月到 2024 年 7 月，研究人员选取了 5 种不同的植被类型，分别是废弃地（裸土且杂草稀疏）、草地、坡耕地（玉米地）、灌丛和森林，在侵蚀（顺 / 逆坡）和沉积（山谷）位点对土壤呼吸进行原位监测。同时，研究人员还构建了结构方程模型，以此来确定影响土壤呼吸的关键驱动因素 。
通过一系列研究，研究人员得出了以下重要结论：首先，侵蚀位点的环境因素，包括土壤有机碳含量、土壤含水量（SWC）、土壤温度（ST）和电导率（EC），均显著高于沉积位点。其次，侵蚀位点的土壤呼吸速率高于沉积位点，在森林植被中，逆坡的土壤呼吸速率最高，达到 11.2 μmol?m?2·s?1 ，其次是山谷洼地和顺坡。土壤呼吸速率在 8 月达到峰值，为 3.15 μmol?m?2·s?1 ，1 月降至最低，为 0.27 μmol?m?2·s?1 。最后，土壤呼吸速率与土壤温度呈指数增长关系，土壤温度和土壤有机碳含量对土壤呼吸有显著的直接影响，路径系数分别为 0.71 和 0.25，而侵蚀和沉积地形以及植被类型则通过间接作用影响土壤呼吸。
这项研究成果发表在《CATENA》上，其意义重大。它深入揭示了岩溶槽谷中侵蚀和沉积地形以及植被类型对土壤呼吸的影响，为增强岩溶槽谷生态系统的碳储存能力和调控碳循环提供了坚实的理论基础，有助于更好地保护和管理岩溶地区的生态环境。
在研究方法上，研究人员主要采用了原位监测技术，对不同植被类型下侵蚀和沉积位点的土壤呼吸进行长期实地观测，获取第一手数据。同时，运用结构方程模型，分析多个因素之间的复杂关系，确定关键驱动因素。研究样本来源于重庆青穆关岩溶槽谷的不同植被区域，确保了研究结果的代表性。
下面详细介绍研究结果：
- 不同植被类型在侵蚀和沉积位点的土壤环境因素：岩溶槽谷中不同植被类型在侵蚀和沉积位点的土壤环境因素存在显著差异。森林（FR）样地的土壤呼吸速率明显高于其他样地。在侵蚀位点的顺坡，森林样地的电导率（EC）显著高于其他样地（P < 0.05） ，且 EC 值从高到低依次为森林、坡耕地等。
- 侵蚀和沉积地形对土壤呼吸的影响：土壤侵蚀和沉积会影响土壤有机碳的矿化速率，进而影响土壤呼吸速率。研究发现，侵蚀位点的土壤有机碳含量显著高于沉积位点，这与侵蚀位点较高的土壤呼吸速率相符。不过，也有研究得出与之相反的结论，即沉积位点的土壤呼吸速率比侵蚀位点高 39%。
研究结论和讨论部分再次强调，通过对岩溶槽谷侵蚀和沉积条件下不同植被类型的土壤呼吸进行原位监测，发现侵蚀位点的土壤环境因素和土壤呼吸速率高于沉积位点，且土壤呼吸速率在夏季达到峰值。森林（2.53 μmol?m-2·s-1）和灌丛（1.39 μmol?m-2·s-1）的土壤呼吸速率最高。此外，土壤呼吸速率与土壤温度之间的关系也得到明确。这些发现为深入理解岩溶槽谷生态系统的碳循环提供了关键信息，有助于制定更有效的生态保护和碳管理策略，在岩溶地区生态修复和可持续发展方面具有重要的理论和实践价值。
