不同植被下土壤碳转移对岩溶动力系统中碳循环的影响

地　球　与　环　境2004年第32卷第1期

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E ARTH ADN E NVIRONME NT

v ol.32,N o.1,2004收稿日期:2003207207;修回日期:2004203202

基金项目:国家自然科学基金(30069005、40372116);国土资源部2000

年重点科技项目(2000208);石林科学基金项目(200002)

第一作者简介:曹建华(1963—

),男,研究员,主要从事生物岩溶和岩溶生态系统研究。

文章编号:167229250(2004)0120090207不同植被下土壤碳转移对岩溶动力

系统中碳循环的影响

曹建华1,袁道先1,潘根兴2,姜光辉1

(1.中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004;

2.南京农业大学资环学院,江苏南京210095)

摘　要:土壤是陆地生物生长、发育、繁殖的最佳场所,也是岩溶发育最为活跃的部位。土壤～岩石(土箱)、草本植物(麦冬)-土壤-岩石(草箱)、木本植物(黄杨)-土壤-岩石(树箱)体系中碳循环的模拟试验显示,黄杨具有较大的树冠可截获更多的降雨,根系的呼吸作用、分泌作用和土壤微生物活力的提高,使土壤环境中C O 2浓度提高,树箱比土箱、草箱分别提高148.08%、75.01%,而土壤呼吸排放C O 2的量则分别提高175.75%、171.14%;随水排泄的无机碳浓度分别提高77.78%、72.49%,排泄的总量分别提高166.49%、153.81%。碳循环强度的增加,使土下碳酸盐岩的侵蚀能力加强,树箱比土箱提高2.84倍、比草箱提高1.36倍。

关键词:土壤碳转移;岩溶发育;生物作用;模拟试验

中图分类号:X 142 文献标识码

:A

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INFL UENCE OF SOI L CARBON TRANSFER UN DER DIFFERENT VEGETATIONS ON CARBON CYCL E OF KARST DY NAMICS SYSTEM

C AO Jian-hua1,Y UAN Dao-xian1,PAN G en-xing2,J I ANG G uang-hui1

(1.K ey Laboratory of K arst Dynamics,K arst Institute of G eology,Chinese Academy of

G eological Sciences,the M inistry of Land and Res ources,G uilin541004,China;

2.C ollege of Environment and Res ources,Nanjing Agricultural University,Nanjing210095,China)

Abstract

S oil is the m ost im portant medium for terrestrial organisms to grow,develop and reproduce,and als o is an active medium of karstification. S imulation experiment inv olving s oil-limestone(S L),herb(Liriope spicata)-s oil-limestone(HS L)and arbor(Buxus sinia)-s oil-lime2 stone(AS L)was carried out.The results showed that the AS L system can get m ore rainwater due to its large crown,and the rich root-system of Buxus sinia results in stronger root respiration and s oil microorganic activity.Therefore,com pared with that of the S L and HS L,the s oil C O2 concentrations of AS L increase by148.08%and75.01%and the C O2flux through s oil respiration of AS L increases by175.75%and171. 14%.Meanwhile,the HC O3-concentrations in discharged water of AS L increase by77.78%and72.49%,the HC O3-flux increases by 166.49%and153.81%.With increasing s oil carbon cycling,the diss olution of carbonate rocks under s oil will be speeded up.The rate of carbonate rock diss olution under s oil of AS L is2.84times and1.36times higher than that of AS and HS L.

K ey w ords:trans fer of s oil carbon;karst processes;hiological activity;simulation experiment