黨曉宏，劉 陽，蒙仲舉，高 永，魏亞娟，翟 波，劉禹辛

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018; 2.內(nèi)蒙古杭錦荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017400; 3.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020; 4.中央與地方共建高校特色優(yōu)勢學(xué)科“風(fēng)沙物理”重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

我國煤炭資源開采具有空間上的不均衡性，主要集中在西北干旱區(qū)、半干旱區(qū)和西南山區(qū)[1]。據(jù)統(tǒng)計，截止到2005年，我國采煤沉陷區(qū)面積已達(dá)700 km2，且以每年約200 km2的速度增長。預(yù)計未來，我國采煤沉陷區(qū)面積將達(dá)到6.0×104km2[2]。由于我國煤炭資源主要采用井工開采工藝[3]，導(dǎo)致原有的生態(tài)平衡被打破，形成大面積的采煤沉陷區(qū)，其地質(zhì)、水分和土壤環(huán)境均發(fā)生了極大程度改變。例如:土地沙化、土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物多樣性降低。這些變化改變了原有土體結(jié)構(gòu)的水肥運移規(guī)律，從而改變了采煤沉陷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程[4]。

生物結(jié)皮是由細(xì)菌、真菌、地衣、藻類和苔蘚等隱花植物分泌的多糖物質(zhì)與表層土壤顆粒相互作用形成具有生命活性的復(fù)合體[5]，廣泛分布于干旱、半干旱區(qū)[6-7]，成為荒漠生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。研究表明，生物結(jié)皮能提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增強(qiáng)土壤抗風(fēng)蝕能力，具有改善土壤水文環(huán)境，增強(qiáng)土壤碳氮儲蓄能力[8]。CASTILLO-MONROY等[9]研究發(fā)現(xiàn)，地衣結(jié)皮覆蓋區(qū)是利比亞半島土壤碳的主要釋放源;王愛國等[10]發(fā)現(xiàn)藻類結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮土壤CO2通量較去除生物結(jié)皮后呈現(xiàn)下降趨勢，同時土壤CO2通量的降低程度與生物結(jié)皮的組成和生物量呈正相關(guān)。齊玉春等[11]研究表明，古爾班通古特沙漠混生結(jié)皮在降水后，土壤碳排放速率顯著高于裸地。管超等[12]研究發(fā)現(xiàn)，增溫能抑制生物結(jié)皮碳排放?？梢?，生物結(jié)皮土壤碳排放強(qiáng)度與土壤水分和溫度密切相關(guān)。然而由于荒漠生態(tài)系統(tǒng)缺少水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致生物結(jié)皮在碳源(匯)方面存在較多不確定性。

近年來，關(guān)于生物結(jié)皮對土壤碳循環(huán)的研究較多，而對風(fēng)沙采煤沉陷區(qū)生物結(jié)皮土壤碳排放的研究鮮有報道。因此，為了準(zhǔn)確掌握采煤沉陷區(qū)生物結(jié)皮類型與土壤碳排放間的關(guān)系，對采煤沉陷區(qū)不同結(jié)皮類型土壤碳排放進(jìn)行實地測定。李家塔煤礦沉陷區(qū)位于黃土高原與毛烏素沙地接壤的晉陜蒙交界區(qū)，生態(tài)環(huán)境異常脆弱。經(jīng)過多年的礦區(qū)生態(tài)綜合治理，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到極大地改善，林分內(nèi)分布大面積的生物結(jié)皮，其種類相對豐富，具有一定代表性[13]?；诖?，筆者以毛烏素沙地采煤沉陷區(qū)為研究區(qū)域，以該地區(qū)典型生態(tài)修復(fù)樹種小葉楊林和沙柳林內(nèi)的生物結(jié)皮為研究對象，對各林分類型下生物結(jié)皮的土壤碳排放日動態(tài)、土壤水熱條件進(jìn)行實地原位動態(tài)監(jiān)測，通過建立回歸方程明確沙質(zhì)土壤水熱條件對不同林分類型下生物結(jié)皮土壤碳排放特征的影響，為采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)中區(qū)域碳匯/源的評價提供借鑒。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于毛烏素沙地東北緣，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗上灣鎮(zhèn)李家塔礦區(qū)(110.0°E～110.4°E，39.2°N～39.5°N)。氣候類型為中溫帶干旱、半干旱大陸性季風(fēng)氣候，具有冬季漫長嚴(yán)寒，多風(fēng)沙，夏季炎熱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，晝夜溫差大，季節(jié)性溫差懸殊，無霜期短等氣候特點。年均降水量350 mm左右。地貌類型主要為波狀沙地和黃土丘陵溝壑地貌。地質(zhì)條件復(fù)雜，在基巖上覆有黃土、沙土、風(fēng)積沙等，且地表層面土壤多與粉煤灰結(jié)合形成夾層現(xiàn)象。研究區(qū)地表常年分布有大面積生物結(jié)皮，由于水分條件、生物種類和發(fā)育階段的不同，生物結(jié)皮顏色各異，主要呈綠色、黑色、黑褐色和黃綠色等。研究區(qū)生物結(jié)皮主要利用春季融雪、降雨、凝結(jié)水進(jìn)行生長，并在干旱缺水季節(jié)和氣溫低于0 ℃時進(jìn)入休眠狀態(tài)。礦區(qū)優(yōu)勢種為小葉楊(Populussimonii)、沙柳(Salixpsammophila)、零星分布楊柴(Hedysarummongolicum)、檸條錦雞兒(Caraganakorshinskii)、油蒿(Artemisiaordosica)、蟲實(Corispermumhyssopifolium)、克氏針茅(Stipakrylovii)、羊草(Leymuschinensis)、百里香(ThymusmongolicusRonn)等[14-15]。

1.2 研究方法

1.2.1樣地選擇和布設(shè)

本試驗于2019年4月中旬(春季)進(jìn)行，選擇小葉楊林地、沙柳林地和恢復(fù)裸地為試驗樣地。試驗樣地選擇地勢相對平坦、微地形相對一致的區(qū)域。在各樣地分別設(shè)置3個20 m×20 m的樣方，3個樣地間相距不足20 m，利用5點法在每個大樣方內(nèi)設(shè)置5個2.0 m×2.0 m的小樣方作為監(jiān)測點。調(diào)查每個樣方內(nèi)的結(jié)皮類型(圖1)、結(jié)皮厚度、結(jié)皮蓋度等。具體情況見表1。

1.2.2土壤碳排放測定

選擇晴朗無風(fēng)或微風(fēng)天氣進(jìn)行測定。利用ACE土壤碳通量自動監(jiān)測系統(tǒng)(品牌:英國ADC;型號:ACE)對不同生物結(jié)皮類型土壤呼吸速率進(jìn)行同步測定，每次測量時長為30 min。開始測定前12 h，用枝剪去除圈內(nèi)地上草本植物并清除枯落物，利用取樣器(高8.0 cm，直徑34.5 cm的鋼圈)垂直壓入土層5.0 cm，并保證生物結(jié)皮的完整性。每種結(jié)皮覆蓋樣地制作5個取樣點即為5次重復(fù)。樣方設(shè)置在植物冠幅邊緣。將土壤碳通量自動監(jiān)測儀自帶的水分和溫度探頭插入5.0 cm的土壤層中，同步測定土壤的溫度和含水量。為了保證研究結(jié)果的代表性，觀測時間7:00～18:00，觀測頻次為1次/h。連續(xù)觀測7 d，分別記錄生物結(jié)皮土壤碳排放速率、地表5.0 cm深度處土壤溫度、地表溫度和土壤含水量。

土壤CO2排放速率與土壤溫度、土壤含水量關(guān)系分別采用線性模型、指數(shù)模型、對數(shù)模型、多項式函數(shù)模型進(jìn)行擬合，最后通過赤池系統(tǒng)(Akaike information criterion，AIC)準(zhǔn)則和決定系數(shù)R2篩選出最優(yōu)擬合方程，最后通過極大似然值判定擬合方程的優(yōu)劣。

Rs=a+bT+cW

(1)

Rs=a+bT+cW+dTW

(2)

Rs=aTbWc

(3)

AIC=2lnL+2P

(4)

式中，Rs為土壤碳排放速率;a，b，c和d為擬合參數(shù);T為土壤溫度;W為土壤含水量；L為回歸方程的極大近似然函數(shù);P為回歸方程的獨立參數(shù)個數(shù);AIC值越小說明擬合方程越優(yōu)。

1.2.3數(shù)據(jù)處理

用Excel 2007對監(jiān)測土壤碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，剔除異常數(shù)據(jù)。采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)對3類土壤碳排放CO2排放進(jìn)行差異顯著性分析，同時采用Eviews 10軟件對荒漠地區(qū)土壤碳排放速率與土壤溫度和含水量進(jìn)行相關(guān)分析。利用Origin Pro 2018作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物結(jié)皮土壤碳排放速率及環(huán)境因子日動態(tài)變化規(guī)律

由圖2可知，3類結(jié)皮碳排放和環(huán)境因子日動態(tài)變化存在一定的差異性。3類結(jié)皮土壤碳排放速率日均值由大到小依次為藻類結(jié)皮(0.47 μmol/(m2·s))>蘚類結(jié)皮(0.45 μmol/(m2·s))>地衣結(jié)皮(0.44 μmol/(m2·s))。土壤碳排放速率的日變化均呈現(xiàn)出“單峰”曲線特征，其中藻類結(jié)皮的土壤碳排放速率“峰值”出現(xiàn)在12:00，蘚類結(jié)皮的土壤碳排放速率“峰值”出現(xiàn)在12:30，地衣結(jié)皮的土壤碳排放速率“峰值”出現(xiàn)在13:00。土壤碳排放日變幅由大到小依次為蘚類結(jié)皮地、藻類結(jié)皮和地衣結(jié)皮，其值分別0.10～0.83，0.05～0.77和0.12～0.77 μmol/(m2·s)。3類結(jié)皮下5.0 cm深度土壤溫度和地表溫度呈現(xiàn)出相同趨勢，整體表現(xiàn)為藻類結(jié)皮>地衣結(jié)皮>蘚類結(jié)皮。3類結(jié)皮的土壤含水量出現(xiàn)最低值時間各異，蘚類結(jié)皮在13:00達(dá)到土壤含水量的“谷值”，藻類結(jié)皮在14:00達(dá)到土壤含水量的“谷值”，地衣結(jié)皮在17:30達(dá)到土壤含水量的“谷值”,其時間最遲。

2.2 土壤碳排放速率與主要環(huán)境因子的關(guān)系

2.2.1土壤碳排放速率與土壤溫度的關(guān)系

由圖3可知，土壤碳排放速率呈先升高后降低的變化趨勢。3類結(jié)皮土壤碳排放速率最大值時間相差約30 min。藻類結(jié)皮12:00達(dá)到土壤碳排放峰值0.77 μmol/(m2·s)，其次為蘚類結(jié)皮在12:30達(dá)到峰值0.83 μmol/(m2·s)，最后為地衣結(jié)皮在13:00出現(xiàn)峰值0.77 μmol/(m2·s)。通過回歸擬合發(fā)現(xiàn)3類結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤溫度的擬合關(guān)系均為二次函數(shù)關(guān)系;土壤碳排放速率與0～5 cm表層土壤溫度呈順時針環(huán)狀分布，其中以藻類結(jié)皮最為明顯。對3類結(jié)皮土壤碳排放速率和0～5 cm土壤溫度進(jìn)行分段擬合發(fā)現(xiàn)，相同土壤溫度情況下，上升階段顯著大于下降階段(p<0.01)，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是土壤碳排放速率都呈現(xiàn)先升后降的趨勢導(dǎo)致的時間滯后效應(yīng)。

圖3 采煤沉陷區(qū)3種類型結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤溫度回歸擬合Fig.3 Regression fitting of soil carbon emission rate and soil temperature three typical biologically-crusted soils in coal mining subsidence area

由表2可知，由于生物結(jié)皮土壤碳排放速率對溫度的響應(yīng)不同，3類結(jié)皮的土壤碳排放速率與0～5 cm土壤溫度均呈現(xiàn)二次函數(shù)關(guān)系，其決定系數(shù)分別為0.59，0.46和0.64(p<0.01)。

表2 土壤碳排放速率與土壤溫度的回歸方程Table 2 Regression equation of soil carbon emission rate and soil temperature

2.2.2土壤碳排放速率與表層土壤含水量的關(guān)系

由圖4可知，3類結(jié)皮表層土壤含水量變幅較小。其中，蘚類結(jié)皮為0.17～0.30 μmol/(m2·s)、藻類結(jié)皮為0.17～0.27 μmol/(m2·s)、地衣結(jié)皮為0.19～0.32 μmol/(m2·s)。

圖4 采煤沉陷區(qū)3種類型生物結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤含水量回歸擬合Fig.4 Regression fitting of soil carbon emission rate and soil moisture in three forest stands in coal mining subsidence area

通過擬合回歸發(fā)現(xiàn)，3類結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤含水量最優(yōu)關(guān)系均為二次函數(shù)。其中蘚類結(jié)皮土壤含水量決定系數(shù)R2為0.45，且達(dá)到極顯著水平(p<0.01)。藻類結(jié)皮和地衣結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤含水量決定系數(shù)R2分別為0.14和0.13，但均未達(dá)到顯著水平(p>0.05)。

由表3可知，對土壤碳排放速率日峰值為界限將土壤碳排放速率與土壤含水量進(jìn)行分段擬合發(fā)現(xiàn)，3類結(jié)皮土壤碳排放速率與土壤含水量最優(yōu)擬合關(guān)系均呈二次函數(shù)。其中蘚類結(jié)皮土壤碳排放速率與表層土壤含水量呈逆時針環(huán)形分布，而藻類結(jié)皮和地衣結(jié)皮土壤碳排放速率與表層土壤含水量呈順時針分布。

表3 土壤碳排放速率與土壤含水量的回歸方程Table 3 Regression equation of soil carbon emission rate and soil moisture

2.2.3土壤碳排放速率與土壤表層溫度、含水量的關(guān)系

由表4可知，采煤沉陷區(qū)3種類型結(jié)皮土壤碳排放速率與表層土壤溫度和土壤含水量的協(xié)同關(guān)系均達(dá)到極顯著水平(p<0.01)。3類結(jié)皮土壤碳排放速率與表層土壤溫度和土壤含水量擬合方程均表現(xiàn)為方程(1)變異解釋率最低，方程(2)，(3)擬合效果較好，其中方程(3)的擬合效果最好，方程(1)在土壤碳排放速率對土壤溫度和濕度協(xié)同響應(yīng)研究中適用性最差。采煤沉陷區(qū)3種類型土壤含水量和土壤溫度可以解釋其土壤碳排放速率的57.8%～82.5%。通過分析AIC發(fā)現(xiàn)，蘚類結(jié)皮在土壤碳排放速率對土壤溫度和濕度協(xié)同響應(yīng)研究中適用性強(qiáng)于方程(2)，(3)，可以解釋其58.3%的土壤碳排放情況，但藻類結(jié)皮和地衣結(jié)皮，擬合方程(2)，(3)可以較好的解釋土壤碳排放速率，解釋系數(shù)在57.8%以上。

表4 土壤碳排放速率與表層土壤溫度和含水量的回歸擬合關(guān)系Table 4 Regression fitting relationship between soil carbon emission rate and surface soil temperature and water content

3 討 論

土壤碳排放速率是一個復(fù)雜的生化過程，其排放強(qiáng)度受生物因素和非生物因素共同影響[16]。本研究顯示3類生物結(jié)皮土壤碳排放日動態(tài)變化各異。土壤碳排放速率日均值由大到小依次為藻類結(jié)皮(0.47 μmol/(m2·s))>蘚類結(jié)皮(0.45 μmol/(m2·s))>地衣結(jié)皮(0.44 μmol/(m2·s))，說明結(jié)皮類型是導(dǎo)致碳排放強(qiáng)度的主要因素[17]。該研究結(jié)果與胡宜強(qiáng)等[18]對沙坡頭生物結(jié)皮的研究結(jié)果一致。表明隨著生物結(jié)皮的演替，生物結(jié)皮的土壤呼吸速率呈遞增趨勢且均高于裸地。生物結(jié)皮的形成增強(qiáng)了土壤碳排放速率[18]，這可能是由土壤溫度導(dǎo)致的。藻類結(jié)皮溫度(13.27 ℃)高于蘚類結(jié)皮(12.50 ℃)和地衣結(jié)皮(12.97 ℃)(表5)，導(dǎo)致土壤酶活性升高，加速了土壤有機(jī)質(zhì)的分解，進(jìn)而導(dǎo)致土壤微生物呼吸加速[19]，從而增強(qiáng)了土壤碳排放速率[20]。但是，與毛烏素沙地非采煤沉陷區(qū)相比(土壤碳排放速率為0.63 μmol/(m2·s))[21]，采煤沉陷區(qū)各類生物結(jié)皮碳排放速率較小。因為采煤沉陷區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，導(dǎo)致碳排放的減弱。加之春季氣溫較低，土壤干燥，導(dǎo)致生物結(jié)皮生理活動幾乎處于休眠狀態(tài)，因此導(dǎo)致采煤沉陷區(qū)生物結(jié)皮碳排放低于裸地碳釋放[22]。說明生物結(jié)皮的覆蓋，降低土壤碳呼吸速率。

表5 生物結(jié)皮土壤碳排放速率及溫濕度比較Table 5 Comparison of soil carbon emission rate,temperature and humidity of biological crust

本研究顯示蘚類結(jié)皮、藻類結(jié)皮和地衣結(jié)皮土壤碳排放日變化速率分別為0.17～0.30,0.17～0.27和0.19～0.32 μmol/(m2·s)。可見，藻類生物結(jié)皮土壤碳排放日變幅小于蘚類結(jié)皮和地衣結(jié)皮。該研究結(jié)果顯著低于管超等[19]對騰格里沙漠生物結(jié)皮的研究。這主要與土壤溫濕度有關(guān)。研究表明，土壤呼吸速率與土壤表層溫濕度呈顯著正相關(guān)[23]。本研究中，監(jiān)測時間為春季，土壤溫度和含水量分別在3.87～18.46 ℃,0.17～0.32 m3/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他季節(jié)土壤溫濕度。土壤溫濕度較低，抑制土壤酶的活性，降低了土壤有機(jī)質(zhì)的分解，從而抑制土壤微生物呼吸。本研究顯示土壤碳排放速率日動態(tài)均成單峰曲線特征，其中蘚類結(jié)皮和地衣結(jié)皮的土壤碳排放速率“峰值”出現(xiàn)在12:30，藻類結(jié)皮的土壤碳排放速率“峰值”出現(xiàn)在14:00。與趙東陽[24]對黃土高原土壤蘚結(jié)皮的研究結(jié)論一致。該研究結(jié)果表明，砂土和砂質(zhì)壤土蘚類結(jié)皮碳呼吸峰值出現(xiàn)在14:00。3類結(jié)皮土壤含水量均表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢，即為清晨和傍晚含水量較高，土壤含水量隨著溫度的升高而逐漸降低。土壤碳排放是酶促作用的結(jié)果，隨著一天當(dāng)中晝夜的變化，土壤溫度和土壤水分等環(huán)境因子也會發(fā)生改變，這使得酶促反應(yīng)中的各類酶活性不同，進(jìn)而導(dǎo)致酶促反應(yīng)的異質(zhì)性，3類生物結(jié)皮土壤碳排放產(chǎn)生日動態(tài)間的差異[25]。研究中還發(fā)現(xiàn)，5 cm土壤溫濕度日變化曲線峰值出現(xiàn)時間滯后于3類土壤碳排放速率，且土壤碳排放速率與土壤溫度和水分均呈顯著正相關(guān)關(guān)系。但是導(dǎo)致土壤溫濕度滯后性的原因有待于進(jìn)一步研究。

溫度對土壤碳排放速率的影響局限在土壤表層[26]。土壤溫度和土壤含水量對于碳排放有較大影響，并呈顯著線性關(guān)系。土壤碳排放是一個復(fù)雜的生物地球化學(xué)循環(huán)過程，是環(huán)境、植物、土壤共同作用下的過程[27-29]。也有多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，溫度是影響土壤CO2排放的重要因素[30-31]。研究中發(fā)現(xiàn)，土壤碳排放速率日動態(tài)變化與0～5 cm土壤溫度變化趨勢基本吻合，均在早晨8:00以后，隨著土壤溫度升高土壤碳排放速率驟然升高，午后土壤溫度降低，土壤碳排放速率隨之降低，但生物結(jié)皮土壤碳排放速率“峰值”都早于土壤溫度“峰值”，2者時間上存在著滯后現(xiàn)象[32-35]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，造成土壤碳排放與土壤溫度時間上的分離的主要原因是溫度的混合效應(yīng)。同時，生物因素也是影響土壤碳排放和土壤溫度間滯后關(guān)系的重要環(huán)節(jié)，包括植物的光合作用和根系生長、枯落物以及微生物的動態(tài)變化的共同影響[36]。土壤溫度影響了土壤的酶活性。在低溫環(huán)境下，土壤酶的活性受到限制，隨著溫度的增加活性增強(qiáng)，當(dāng)超過最適溫度后，酶活性急劇下降，甚至降解。由于根系呼吸和土壤微生物呼吸都需要酶的參與，因此土壤溫度會影響土壤碳排放速率[37]。整體而言，土壤碳排放速率時間變化對表層土壤溫度的響應(yīng)均達(dá)到了極顯著水平，這與趙東陽[24]，辜晨[38]研究結(jié)果一致。本研究中發(fā)現(xiàn)，李家塔采煤沉陷區(qū)3類結(jié)皮土壤含水量較低且變化幅度較小。水分對土壤碳排放作用相對較小，可能是結(jié)皮覆被區(qū)的微生物，能夠利用少量的水分刺激其生理活性[39]。只有蘚類結(jié)皮的土壤含水量和土壤碳排放速率之間存在一致的動態(tài)變化，2者存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤含水量對于土壤碳排放的影響主要集中在對植物和微生物的能量供應(yīng)和對其體內(nèi)的二次分配作用，與此同時，對土壤通透性和氣體擴(kuò)散進(jìn)行調(diào)控[40]。

4 結(jié) 論

(1)毛烏素沙地北緣采煤沉陷區(qū)3類結(jié)皮碳排放速率的日變化特征曲線基本一致。總體上呈現(xiàn)“不對稱鐘形”的“單峰”曲線特征，土壤碳排放速率峰值出現(xiàn)在12:00～13:00。土壤碳排放速率日均值由大到小依次為藻類結(jié)皮(0.47 μmol/(m2·s))>蘚類結(jié)皮(0.45 μmol/(m2·s))>地衣結(jié)皮(0.44 μmol/(m2·s))，說明隨著生物結(jié)皮演替，其土壤碳排放速率逐漸增強(qiáng)。

(2)3類結(jié)皮土壤碳排放速率與表層土壤溫度和土壤含水量均呈二次函數(shù)關(guān)系。土壤含水量與土壤溫度可以較好的解釋土壤碳排放速率，擬合方程中2者對于土壤碳排放速率的解釋系數(shù)在57.8%以上，說明土壤溫度和土壤含水量能顯著影響土壤碳排放速率。

(3)毛烏素沙地采煤沉陷區(qū)生物結(jié)皮覆蓋可有效抑制土壤碳排放。在風(fēng)沙采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)過程中建議多建植小葉楊和沙柳等鄉(xiāng)土樹種。