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土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放CO2的一个重要过程,是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。而土地利用方式的改变对土壤碳的源和汇有着很大的影响。近年来,黄土高原地区为治理水土流失而进行地大面积退耕还林措施必然改变该地区的土壤呼吸通量,近而对区域碳循环和气候变化产生重要影响。本文采用LCpro+便携式红外线光合作用系统分析仪与其配备的土壤呼吸室结合使用,在黄土丘陵沟壑区地形地貌较为典型的安塞县,以退耕还林自然恢复过程中的梁坡地为研究对象,通过野外原位测定坡地土壤表面和三个不同坡度径流小区内的CO2释放速率,及相关环境因子。研究分析了土壤呼吸速率在整个梁顶部坡面的空间分布状况,呼吸速率随时间变化的动态特点,以及驱动土壤呼吸发生变化的主要环境因素。结果表明:(1)生长季节内梁坡面各观测点土壤呼吸速率均存在着一定的差异,其中呼吸速率最大的7、8两月的变异系数均超过20%,但是随着环境因子的改变呼吸强度在坡面上逐渐发生改变,但下坡面的呼吸速率均大于上坡。(2)通过地统计学方法分析土壤呼吸在平面上的分布状况,发现土壤呼吸速率由6月较小尺度的聚集型转变成7月份较大尺度上的聚集型分布,在更强的降雨因子作用下,8、9月又转化成小尺度上的聚集型。(3)土壤呼吸在时间上存在明显的变化,日变化均呈单峰曲线,最小值都出现在测量时温度最低的8:00,但最大值出现的时间略有差异。7月和8、9月的土壤呼吸速率分别在14:00和16:00时达到最大值;在整个生长季节,土壤呼吸速率7月> 8月> 6月> 9月,与各月份的温度变化趋势一致。(4)土壤呼吸速率受温度和水分的双重影响,10cm土壤温度的影响大于水分。一日之内土壤水分差异较小,温度可以解释呼吸值变化的90%;而在整个生长季节,6、7月前土壤呼吸的变化几乎与土壤含水量的变化同步,但随着降雨导致土壤水分含量增加到一定程度时,9月土壤呼吸速率则表现出迅速降低的趋势。(5)对不同坡度径流小区内土壤呼吸速率特性的初步分析表明,中度侵蚀(20°)和严重侵蚀(25°)的小区土壤呼吸值要高于轻度侵蚀小区(15°),且严重侵蚀小区呼吸值随时间变化差异较大。