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土壤有机碳矿化是调控土壤碳库时空格局、土壤碳收支平衡和植物养分供应的重要过程，植物残体和凋落物分解释放CO2直接影响着土壤有机碳矿化。研究了不同类型凋落物对腾格里沙漠东南缘建植于1956年的人工固沙植被区土壤有机碳矿化过程及其对水分和温度的响应特征。结果表明：凋落物添加显著促进了有机碳矿化，添加柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）、油蒿（Artemisia ordosica）、小画眉草（Eragrostis minor）凋落物后，CO2-C最大矿化速率分别增大了6.94、5.17、3.46倍，0~5 cm层土壤是5~10 cm层土壤的1.09、1.55、1.22倍；CO2-C累积释放量分别增加了3.73、3.38、2.34倍，0~5 cm层土壤是5~10 cm层土壤的1.17、1.30、1.57倍。凋落物对有机碳矿化的促进作用与温度和水分密切相关，25℃时，CO2-C平均释放速率、最大释放速率、累积碳释放量分别是10℃的2.21、3.60、2.21倍，而含水量10%时，CO2-C平均释放速率、最大释放速率和累积碳释放量分别是含水量5%时的1.25、1.20、1.25倍。相关性分析表明，凋落物碳氮含量、碳氮比、木质素比氮和土壤有机碳以及全氮是影响有机碳矿化的主要因子。凋落添加土壤后潜在可矿化碳表现为柠条锦鸡儿>油蒿>小画眉草>对照。凋落物添加显著促进了有机碳矿化过程及碳周转，植被恢复过程中草本植物凋落物的输入更有利于土壤碳固存，凋落物对土壤碳库的调控作用受土壤理化性质和水热等环境因子的共同作用影响。 相似文献
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为探索湿地水位变化与土壤气体排放之间的关系,对黄河中游芦苇湿地进行了半注水和满注水样地处理后的动态监测,对比了7 d水位变化过程中土壤气体排放差异。结果表明：注水造成了土壤CO2排放速率的显著差异;随土壤温度上升,H2O、CO2、H2S排放速率都有上升趋势（满注水样地的H2O除外）;半注水和满注水造成的影响,H2O排放速率表现为趋同-异步-消失的特征,在注水前期（63.73 h）半注水和满注水差异基本一致,后期差异较大,直至125.64 h后注水的影响才消失,总体分别造成H2O排放总量76.3%和31.3%的增加;CO2排放速率表现为异步-趋同的特征,注水初期环境的改变造成CO2排放的一致减少,37.69~68.66 h二者出现明显差异,68.66~125.64 h水位虽然恢复,但差异仍然存在,注水分别造成CO2排放总量50.1%和43.2%的减少;H2S排放速率表现为无变化-异步-无变化的特征,总体造成H2S排放总量42.3%和32.3%的增加。研究追踪了水位上升后土壤H2O、CO2和H2S排放速率变化的动态过程,其影响具有异步性和持续性的特点,CO2排放速率表现出较长的响应周期。研究结果对于河流湿地生态功能研究具有重要意义,湿地土壤气体排放对水位变化的响应滞后意味着对湿地生态功能的重要影响,其波动过程需要更长时段的精准研究。 相似文献
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对中亚热带山区天然常绿阔叶林、次生常绿阔叶林、人工林(针叶林和阔叶林)、柑橘园和坡耕地等典型土地利用方式土壤CO2排放连续3a定位观测,结果表明:天然林改为其它土地利用方式后,土壤CO2排放量显著减少32%~63%,主要原因为地上凋落物归还量减少,地下细根生物量和周转下降,频繁人为干扰和严重水土流失引起土壤有机碳库数量和质量大幅下降。本区天然林改为次生(人工)林,土壤CO2排放量减幅(32%~48%)高出热带平均水平(29%),改为农业用地,土壤CO2排放量减幅(50%~63%)高出全球平均水平(33%)。 相似文献
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粤北岩溶区不同土地利用方式对土壤钙离子的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
在广东省英德市九龙镇峰林平原选择峰林坡麓灌丛、积水洼地、砂糖橘林、竹林、菜地、稻田6种不同土地利用类型,采集不同土地利用方式下不同深度的土壤,利用原子吸收分光光度计测定了土壤全钙、交换态钙和水溶性钙质量分数,结果表明：1）菜地、稻田、砂糖橘林和竹林土壤厚度显著大于自然坡麓和积水洼地;2）岩溶积水环境中（积水洼地和稻田）土壤全钙质量分数平均超过59 g/kg;其次为坡麓土壤,平均为20.83 g/kg;人工耕作的砂糖橘林和菜地土壤全钙质量分数分别降低至3.51和2.76 g/kg,而相邻的非岩溶区土壤的全钙质量分数仅为1.43 g/kg;3）耕地施肥会增加土壤的交换态钙和水溶性钙质量分数,菜地和砂糖橘林土壤交换态钙离子、水溶性钙占全钙的比例分别为38.04%、23.08%和1.41%、0.88%,而积水洼地和坡麓灌丛只有7.86%、6.87%和0.25%、0.46%。由于菜地和砂糖橘林的全钙质量分数降低,而交换态钙和水溶性钙质量分数增加会进一步加剧钙元素流失;4）不同土地利用类型土壤全钙、交换态钙和水溶性钙质量分数随深度变化呈波状下降趋势,积水洼地与稻田钙随深度的变化远比菜地、砂糖橘林和竹林剧烈;5）土壤厚度、岩石裸露率、坡度相互呈显著负相关,土壤全钙、交换态钙、水溶性钙之间均呈显著正相关,岩石裸露率与交换态钙呈显著负相关,水、土壤厚度、岩石裸露率与坡度共同决定了土壤钙的分布和迁移。 相似文献
5.
湿地是陆地生态系统的重要组成部分,在陆地碳库和固碳中具有重要作用。全球湿地碳库的稳定对减少土地利用变化引起的温室气体释放及减缓气候变化具有重要意义。以升金湖国家级自然保护区的典型滩地为研究对象,采用静态箱—气相色谱法对土壤CO2释放通量进行观测和测定,并进一步分析土壤有机碳库的分布,探讨了滩地土壤呼吸动态和碳库稳定性。研究结果表明,升金湖0～20 cm滩地土壤有机碳含量为11.47～22.25 g/kg,有机碳密度为3.78～4.58 kg/m2,平均有机碳密度为4.11 kg/m2,土壤CO2-C释放通量为111.7～499.5mg/（m2.h）;滩地土壤有机碳密度和CO2-C释放通量高于周边地区的水稻土土壤,且其有机碳稳定系数偏低,这表明升金湖滩地土壤有机碳库自身具有较高的稳定性,这是滩地土壤有机碳保持的一种机制,在气候变暖背景下,滩地土壤有机碳库的脆弱性将增加。 相似文献
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干旱区盐碱土无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO2通量在土壤CO2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO2通量从土壤CO2通量中分离。结果表明：高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO2通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO2通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO2通量是土壤CO2通量的重要组分,土壤无机CO2通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO2通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO2通量和全球碳循环的理解。 相似文献
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高寒草甸土壤有机碳储量及其垂直分布特征 总被引：24，自引：0，他引：24
青藏高原是全球变化的敏感区。高寒草甸草原是青藏高原上最主要的放牧利用草地资源之一。选择青藏高原东北隅海北站内具有代表性的高寒草甸土壤进行高分辨率采样,测定土壤根系和有机碳含量。研究得出,青藏高原高寒草甸土壤贮存有巨大的根系生物量 (23544.60 kg ha-1~27947 kg ha-1) 和土壤有机碳 (21.52 GtC);自然土壤表层 (0~10 cm) 储存了整个剖面土壤有机碳总量的30%左右。比较发现,高寒草甸土壤的有机碳平均贮存量 (23.17×104 kgCha-1) (0~60 cm) 较相应深度的热带森林土壤、灌丛土壤和草地土壤的有机碳贮存量高约1~5倍多。在全球碳预算研究中,青藏高原高寒草甸土壤有机碳库不可忽视。随着全球变暖,表层土壤有机碳分解释放的CO2将增加。为了减少高寒草甸生态系统的碳排放,应加强高寒草甸土壤地表覆被的保护,合理种植深根系植物。这对减缓全球大气CO2浓度升高的速率以及可持续开发高寒草甸的生态服务功能都具有重要意义。 相似文献
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湘桂黔滇藏红色岩溶风化壳发育模式 总被引：11，自引：0，他引：11
基于对湘，桂、黔，滇，藏等地岩溶区红色风化壳的野外和室内研究，从表生地貌学，粘土矿物学和地球化学角度分析红色石灰土性质与地貌演化的关系，提出红色岩溶风化壳发育的二阶段模式；1）地貌夷平-风化物质积累阶段，在地貌演化过程中溶蚀残余物质不断积累，最后在夷平面上形成厚层连续的泥质风化壳，夷平面的地貌水文条件有利于粘粒的形成和保存，但限制了富铝化作用的有效进行，造就了岩溶风化壳粘粒含量高，富铝化程度低的特点，这与研究区23个红色岩溶风化壳剖面化学，粒度特征和粘土矿物组合特点一致。2）地貌切割-风化壳淋溶阶段，原始夷平面上的风化壳大多呈灰色，只有在构造隆升和地表微切割导致地下水位降低，淋溶条件开始改善的情况下，风化壳才有可能枞根本上转为红色。 相似文献
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桂林丫吉岩溶试验场不同地貌部位土壤钙元素形态特征 总被引：2，自引：0，他引：2
岩溶区石灰土是在热带、亚热带地区碳酸盐岩类经溶蚀风化后的产物,岩溶区石灰土具有富钙偏碱的地球化学特点,但是岩溶区石灰土中钙的形态特征尚不清楚。为研究岩溶区土壤钙的形态随季节变化特征,在丫吉岩溶试验场不同地貌部位采集土壤样品,采用BCR方法,分析和探讨了土壤中钙的形态特征及其随季节的迁移特征。结果表明：（1）总体上,研究区土壤总钙平均含量为5.25±0.68 g kg-1,各形态钙所占总钙的比例大小顺序为酸溶态＞可还原态＞残渣态＞可氧化态;并且除可氧化态钙之外,其余钙形态与土壤总钙均呈极显著的正相关关系（P<0.01）;（2）从季节上看,基本均表现为随着四季的更替,逐渐降低,但除残渣态钙随季节变化差异显著外,总钙和其余钙形态在季节上的差异不显著;（3）从地貌上来看,总钙和各形态钙含量均表现为坡地最大,并且坡地与其它地貌部位的差异性显著（P<0.05）,而平原、垭口和洼地的各形态钙之间的差异不显著（P>0.05）。 相似文献
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中国交通CO2排放时空格局演变及其影响因素——基于2000~2012年30个省（市）面板数据的分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过构建交通CO2排放模型对2000~2012年中国30个省（市）的交通CO2排放时空演变特征进行了分析。并采取“由大到小”逐步回归的建模方式,在传统的固定效应模型（面板数据模型）基础上引入时间固定效应,构建了双向固定效应模型对中国交通CO2排放的社会经济、城市形态、交通发展等方面的影响因素进行研究。结果表明：2000~2012年期间,中国交通CO2排放总量和人均交通CO2排放量分别以9.29%和8.69%的年均增速增长,前者的区域差异呈先增后减趋势,后者的区域差异则首先呈周期性波动,而后一直保持减少趋势。人均GDP和城镇居民家庭人均可支配收入对人均交通CO2排放具有显著的正向效应,表明社会经济发展和居民收入水平提高是交通CO2排放增长的主要驱动因素。城市人口密度对交通CO2排放亦具有显著的正向效应,这意味着未来中国应加强对城市人口密度的规划控制,以避免因人口过度集聚而额外增加产生交通CO2排放。公共交通发展水平对交通CO2排放增长具有显著的负向效应,但小汽车拥有率对交通CO2排放的影响并不显著。 相似文献
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沙漠及绿洲不同覆被下大气CO2浓度的梯度变化 总被引：4，自引：1，他引：3
运用美国生产的开环气体交换系统LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了沙漠及绿洲不同覆被下大气CO2浓度的梯度变化。结果表明,2001年巴丹吉林沙漠南缘大气CO2浓度为366μmol·mol-1,秋季大气CO2浓度梯度在1~ 10m高度范围内为0,CO2浓度与气温呈线形正相关,相关系数为0.87;与空气相对湿度呈线形负相关,相关系数为 -0.86。秋季绿洲区CO2浓度高于沙漠区,人类活动向大气排放CO2,是绿洲区CO2浓度高于沙漠区的主要原因。绿洲不同覆被类型其CO2浓度梯度明显不同,影响CO2浓度梯度的主要因素为:人类活动、覆被变化、气象因子。覆被变化研究得出,杨树林初秋光合作用最强时在10m高度范围内CO2浓度可降低22μmol·mol-1;另外得出,降雨能够明显降低空气CO2浓度。 相似文献
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放牧及围封是引起沙质草地生态系统变化的重要因素。对科尔沁地区放牧和围封不同年限的沙质草地进行土壤呼吸动态测定与分析,结果表明:(1)植物生长初期土壤呼吸速率日平均值,围封样地的显著大于放牧样地的(p<0.05);植物生长末期土壤呼吸速率日平均值,放牧样地的显著大于围封样地的(p<0.05)。围封17年和围封22年样地的土壤呼吸速率日平均值相比较,7月上旬之前,围封17年样地的较围封22年样地的大,而7月中旬以后,围封22年样地的较围封17年样地的大,且差异均显著(p<0.05)。(2)土壤呼吸速率的季节动态对放牧和围封的响应过程相似,但围封引起的变异相对较小;土壤呼吸速率季节平均值,围封22年样地的显著大于围封17年的(p<0.05)和放牧的(p<0.01),围封17年样地的大于放牧的(p>0.05),故围封可以增强土壤CO2的排放,且在一定的时间内,土壤CO2的排放速率与围封时间正相关。(3)土壤温度和土壤体积含水率可解释土壤呼吸速率的变异从大到小依次为放牧(58%)>围封22年(39%)>围封17年(28%)。 相似文献
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以河西走廊典型的荒漠绿洲新垦农田为研究对象,设置9个施肥处理（高量有机肥,M3;高量氮磷肥,NP3;低量氮磷肥+高量有机肥,NP1M3;低量氮磷钾肥,NPK1;中量氮磷钾肥,NPK2;高量氮磷钾肥,NPK3;低量氮磷钾肥+高量有机肥,NPK1M3;中量氮磷钾肥+中量有机肥,NPK2M2;高量氮磷钾肥+低量有机肥,NPK3M1）,于2019—2020年7—8月采用LI-COR 8100对玉米农田土壤呼吸进行观测,分析土壤呼吸的变化、日动态及其主要影响因素。结果表明：（1）不同施肥处理,土壤呼吸速率M3>NP3>NPK1M3>NPK3M1>NPK2M2>NP1M3>NPK2>NPK3>NPK1,单施有机肥能显著提高土壤呼吸速率,较其他处理增长22.1%—41.4%。（2）不同施肥措施土壤呼吸日变化呈单峰曲线,峰值出现在13：00—16：00,土壤呼吸日变化主要受土壤温度变化的影响。（3）土壤温度和土壤湿度分别解释了土壤呼吸变化的24.2%—44.8%和7.7%—36.4%,土壤呼吸与土壤温度显著正相关,而与土壤湿度无显著相关性,不同施肥处理土壤呼吸温度敏感性系数Q10值1.419—1.600。（4）土壤呼吸与有机质、总氮、总碳、碱解氮存在显著正相关关系,施用有机肥使土壤有机质、总氮、总碳、碱解氮分别提升188.9%、80.5%、79.3%、147.0%,进而促进土壤呼吸,土壤呼吸与玉米产量无显著关系。不同的施肥措施会对土壤质量和土壤呼吸产生不同影响,有机肥和氮磷钾化肥的平衡施用,能够在提升土壤质量的同时减少碳排放,可在生产实践中采用。 相似文献
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大气氮沉降可能会影响陆地生态系统的碳通量。本文主要目的是探讨在氮素缺乏的草地生态系统中,氮素添加是否会增加CO2通量。本研究于2008和2009生长季进行,采用静态箱-气相色谱法研究CO2通量对氮沉降增加的响应。结果表明,2年的氮素添加并没有显著影响土壤NH4+含量,NO3-含量只是在2009年生长季后期有所增加。高氮处理增加了CO2通量,而低氮处理在2008年抑制了CO2通量,2009年后期增加了CO2通量。而且氮素添加显著增加了地上生物量和根系的生物量。CO2通量与土壤水分、土壤温度的关系并没有因为氮素的添加而改变,但是氮素添加增加了CO2通量对土壤水分和土壤温度的敏感性。这些结果表明,在未来大气氮沉降增加的背景下,呼伦贝尔草甸草原CO2通量有可能会增加。 相似文献
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干旱、半干旱区土壤CO2通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO2通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO2通量及土壤温度与降雨量。结果显示:土壤非生物CO2通量在2012年5-10月及2013年3-4月基本表现为白天正值,而夜晚负值;其余月份中,其日尺度上变化不大。在观测期内,非生物CO2通量与土壤温度变化率呈直线关系,但决定系数不高。另外,无降雨或小降雨发生时,日尺度上土壤非生物CO2通量与土壤温度存在明显的时间滞后效应,而该效应会被较大的降雨严重干扰。研究结果表明,土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应会较易被其他因子(如降雨)干扰,通过土壤温度单因子对它预测,结果可能不够准确。 相似文献
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在干旱沿黄灌区开展不同覆盖材料配合滴灌的灌溉保墒方式下,进一步研究了不同覆盖方式对梨园全生育期的土壤理化性状和养分含量变化影响,分析了土壤温度、水分、pH等和矿质营养元素间的相互关系,对覆盖后的土壤质量进行了综合性评价。试验处理分为无覆盖对照（T1）、园艺地布覆盖（T2）、玉米秸秆覆盖（T3）和黑地膜覆盖（T4）4个处理;试验设计为随机区组设计,每个处理小区均为167株梨树（约占地667 m2）,重复3次;各小区土样分0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层取样。结果表明：（1） 园艺地布和黑地膜覆盖处理有一定的增温效应,而玉米秸秆覆盖有较好的降温和稳温效应,且增墒效应明显,土壤含水率比其他3种处理显著提高了1.0%~2.7%。（2） 相较无覆盖处理,黑地膜覆盖可提升表层土壤pH,并加速表层土壤有机质的分解,有机质含量较无覆盖处理下降33.1%;玉米秸秆覆盖可显著降低各土层的土壤pH,降低范围为1.8%~4.6%,并促进0~20 cm土层有机质的提升,土壤有机质含量增加12.2%;园艺地布覆盖下0~40 cm土层内土壤有机质含量和全盐量均有降低。（3） 黑地膜覆盖下0~20 cm和20~40 cm土层的碱解氮含量分别为73.00 mg·g-1和64.53 mg·g-1,均显著地高于无覆盖处理,无覆盖条件下土壤碱解氮在深层（40~60 cm土层）积累较多,显著地高于玉米秸秆和黑地膜覆盖;各处理0~20 cm和20~40 cm土层速效磷含量差异显著,大小顺序均为T4>T3>T2>T1,玉米秸秆覆盖可提升土壤速效钾和速效铁的含量。（4） 进行主成分分析表明不同覆盖方式对梨园浅层土壤环境因子的影响要明显大于深层土壤,在0~40 cm土层内各覆盖处理效果均好于无覆盖处理,其中玉米秸秆覆盖在0~20 cm和20~40 cm土层综合得分分别为1.189和0.326,覆盖效果最佳。 相似文献
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大兴安岭多年冻土区森林土壤温室气体通量 总被引：1，自引：0，他引：1
多年冻土温室气体排放对全球气候变化有重要影响。采用静态暗箱—气相色谱法,于2016—2017年生长季（5—9月）,对大兴安岭多年冻土区兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）通量进行野外原位观测,对比分析温室气体通量的动态变化特征及其关键影响因子。结果表明：3种林型土壤CO2通量范围为65.88~883.59 mg·m-2·h-1;CH4通量范围为-93.29~-2.82 μg·m-2·h-1;N2O通量范围为-5.31~45.22 μg·m-2·h-1。整个生长季兴安落叶松林、樟子松林和白桦林土壤均表现为CO2、N2O的排放源、CH4的吸收汇,土壤CO2和CH4通量在不同林型和年际间差异显著。3种林型土壤CO2通量与5 cm、10 cm和15 cm土壤温度呈极显著正相关（P < 0.01）;CH4通量受土壤含水量和10 cm、15 cm土壤温度的影响较大（P < 0.05）;兴安落叶松林和樟子松林土壤N2O通量与气温呈显著正相关（P < 0.05）,而白桦林土壤N2O则与15 cm土壤温度呈显著负相关（P < 0.05）。基于100 a时间尺度计算温室气体全球综合增温潜势,3种林型土壤温室气体的排放对气候变暖具有正反馈作用。 相似文献
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利用静态暗箱-气相色谱法在植物生长旺季测算了内蒙古锡林河流域羊草草原的土壤微生物呼吸、土壤呼吸和生态系统呼吸。地温和水分是植物生长旺季呼吸最重要的影响因素。地温在水分条件适宜的情况下可以解释CO2通量的部分变化(R2 = 0.376~0.655)。土壤水分含量也可以解释土壤呼吸和生态系统呼吸的部分变化(R2 = 0.314~0.583),但基本不能解释土壤微生物呼吸的变化(R2 = 0.063)。即使在较高温度下,较低的土壤水分含量(≤ 5%) 也会显著的抑制CO2排放。长期干旱后降雨使CO2通量在高温下迅速增大。基于5 cm地温和0~10 cm土壤水分含量的双变量模型可以解释CO2通量约70%的变化。观测期间,土壤呼吸占生态系统呼吸的比例介于47.3%~72.4%之间,平均为59.4%;根呼吸占土壤呼吸的比例介于11.7%~51.7%之间,平均为20.5%。由于植物体去除引起的土壤水分含量上升可能使我们对土壤呼吸占生态系统呼吸比例的估计略微偏高,根呼吸占土壤呼吸的比例略微偏低。 相似文献