半干旱沙丘与草甸典型植被类型区大气-叶片-凋落物-土壤连续体碳同位素特征

摘要：

稳定碳同位素技术能够指示生态系统的物质循环与能量流动,根据生态系统碳转移动态,可以探明生态系统中碳循环过程和固碳能力.以科尔沁沙地半流动沙丘固沙植被差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)、半流动半固定沙丘固沙植被小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和黄柳(Salix gordejevii Chang),以及在草甸地广泛分布的芦苇(Phragmites australis)与玉米(Zea mays Linn)5种典型植被为研究对象,分析了各植被群落冠层处大气、叶片、凋落物、土壤连续体的δ13C值和碳含量的分布特征及各组分间的关系.结果表明:沙丘植被冠层处大气CO2浓度显著低于草甸植被,受控于土壤水分特征和植物生长特性.在逆境胁迫下,小叶锦鸡儿叶片水分利用效率最高,固碳耗水成本最低.叶片碳含量和δ13C值均受叶片生育期的影响,新叶片潜在碳蓄积能力更强,水分利用效率更高.叶片凋落物δ13C值在不同植被间存在显著差异,说明了植物功能性的驱动作用.随着土壤深度的增加,有机质分解彻底,土壤有机碳含量减小,δ13C值呈偏正的趋势.沙丘土壤δ13C值高于草甸,沙丘土壤有机碳周转速率高于草甸,土壤类型对有机碳周转影响较大.有助于深入理解沙地-草甸相间地区碳循环关键过程,为荒漠化治理提供理论依据.

关键词：半干旱地区、稳定碳同位素、碳周转、有机碳、水分利用效率

所属期刊栏目：42

分类号：S157;P618.41;P333

资助基金：国家自然科学基金;内蒙古自然科学基金重点项目;教育部长江学者和创新团队发展计划项目

在线出版日期：2022-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：7663-7675