海 龍，周 梅，張嘉開，洪光宇，李鳳滋，費(fèi) 菲

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)沙地（沙漠）生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

土壤呼吸（Soil Respiration）是指未擾動(dòng)土壤產(chǎn)生二氧化碳并向大氣釋放的過程，是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在區(qū)域和全球尺度上對(duì)大氣二氧化碳濃度調(diào)控起著關(guān)鍵作用［1-3］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年以土壤呼吸的形式向大氣釋放60～98 Pg的碳，是人類活動(dòng)排放碳總量的6～7 倍［4-5］。因此，土壤呼吸作用的微小變化可能會(huì)引起大氣二氧化碳濃度的明顯改變，并可能對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生正反饋效應(yīng)［6］。

在我國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)，因植被和土壤穩(wěn)定性差，土壤有機(jī)碳含量相對(duì)較低，土壤呼吸是生態(tài)系統(tǒng)碳損失的主要過程之一，也是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化最敏感的響應(yīng)過程之一［7-8］。隨著人工林建植和發(fā)育，其物種組成、群落結(jié)構(gòu)、生物量積累以及土壤性狀等均隨林齡發(fā)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而導(dǎo)致土壤呼吸過程存在顯著差異［9-11］。崔羽等［12］對(duì)金沙江下游銀合歡人工林研究顯示，土壤呼吸速率隨著林齡的增加而減小，Zhao等［13］對(duì)沙塵暴源區(qū)山楊人工林的研究也得出相同的結(jié)果；而Gao 等［14］對(duì)西雙版納橡膠人工林研究發(fā)現(xiàn)，土壤呼吸速率隨林齡增大呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。在我國(guó)北方干旱半干旱沙地、沙漠地區(qū)，隨著人工防風(fēng)固沙植被的可持續(xù)恢復(fù)，土壤呼吸速率及通量的基本變化規(guī)律以及呼吸過程對(duì)植被因子、土壤水熱因子和理化性質(zhì)變化的響應(yīng)機(jī)理研究相對(duì)較少，特別是土壤呼吸與多個(gè)影響因子的耦合關(guān)系尚不清楚。

楊柴（Hedysarum laeve）是我國(guó)北方沙區(qū)防風(fēng)固沙先鋒樹種，其造林方式有人工植苗和直播造林兩種，而直播造林又以飛播為主［15-17］。毛烏素沙地鄂爾多斯地區(qū)自20世紀(jì)80年代起實(shí)施楊柴規(guī)模化防沙治沙造林工程，經(jīng)近40 a的治理，形成了大規(guī)模的人工植被恢復(fù)區(qū)，學(xué)者從楊柴水分生理生態(tài)［18-19］、土壤水分動(dòng)態(tài)特征［20-21］、根系特征［22］、群落空間異質(zhì)性［23］等方面開展了深入研究。本文以毛烏素沙地楊柴人工灌木林為研究對(duì)象，從人工林群落發(fā)展的不同時(shí)間尺度上進(jìn)行土壤呼吸動(dòng)態(tài)觀測(cè)，闡明楊柴人工灌木林生長(zhǎng)季土壤呼吸速率、通量隨植被恢復(fù)年限的變化規(guī)律及對(duì)主要環(huán)境因子的響應(yīng)特征，為今后沙地楊柴防風(fēng)固沙林固碳增匯經(jīng)營(yíng)、沙地生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能評(píng)估提供科學(xué)指導(dǎo)和參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

毛烏素沙地（37°27.5′N～39°22.5′N，107°20′E～111°30′E）是我國(guó)四大沙地之一，橫亙內(nèi)蒙古鄂爾多斯市南部、陜西省榆林市北部、寧夏吳忠市鹽池縣東北部，總面積為3.8×104km2。本研究在毛烏素沙地鄂爾多斯市烏審旗烏蘭陶勒蓋治沙站2011 年、2002 年楊柴造林地和烏審召治沙站1990 年楊柴造林地進(jìn)行。該區(qū)域?qū)儆跍貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，平均年降水量270～350 mm，降水主要集中于6—9 月，平均年蒸發(fā)量1800～2500 mm；年平均氣溫7.2 ℃，年平均總?cè)照諘r(shí)數(shù)2900 h，無霜期約為113～156 d，平均海拔1300 m，土壤類型為風(fēng)沙土；植物種以沙柳（Salix cheilophila）、楊柴（Hedysarum leave）、花棒（Hedysarums coparium）、檸條錦雞兒（Caragana korshinskii）、油蒿（Artemisia ordosica）等灌木為主［23-24］。

1.2 試驗(yàn)樣地設(shè)置與調(diào)查

（1）樣地設(shè)置。選擇1990 年、2002 年、2011 年?duì)I造的楊柴防風(fēng)固沙林，分別設(shè)置了20 m×20 m 的固定樣地兩塊，楊柴造林前立地類型均為流動(dòng)沙地，造林后無澆水、除草等經(jīng)營(yíng)措施，處于長(zhǎng)期封育狀態(tài)，無病蟲害、火災(zāi)發(fā)生，楊柴種群天然更新良好；另設(shè)置兩塊未造林流動(dòng)沙地樣地作為對(duì)照。

（2）指標(biāo)調(diào)查與測(cè)定。在已選好的固定樣地內(nèi)設(shè)5個(gè)5 m×5 m樣方，用目測(cè)法測(cè)定灌木蓋度，直接統(tǒng)計(jì)灌木種類和數(shù)量，用鋼卷尺測(cè)量高度，刈割灌木全部地上部分測(cè)定生物量。在灌木調(diào)查樣方內(nèi)再設(shè)1 m×1 m 小樣方，用上述方法測(cè)定樣方內(nèi)草本蓋度、和地上生物量，采集樣方內(nèi)全部枯落物并測(cè)定現(xiàn)存量，最后按樣方規(guī)格挖開1 m深的土壤剖面，收集全部植物根系并測(cè)定生物量；采集0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 土層樣品各300 g 左右?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室，用重鉻酸鉀-外加熱法測(cè)定有機(jī)碳含量，用凱氏定氮法測(cè)定全氮含量［25］，試驗(yàn)樣地詳細(xì)信息見表1。

表1 楊柴灌木林及對(duì)照試驗(yàn)地基本信息Tab.1 Basic information of Hedysarum leave shrubbery and control experimental field

1.3 土壤呼吸測(cè)定

于2019年9月，在已選好的每塊固定樣地設(shè)置5個(gè)3 m×3 m的土壤呼吸觀測(cè)樣方，樣方間距＞7 m，采用內(nèi)徑20 cm 的聚氯乙烯環(huán)（PVC）制作高15 cm的墊圈，在每個(gè)樣方土壤中插入13 cm，地面留2 cm，共設(shè)40 個(gè)PVC 環(huán)測(cè)定土壤呼吸。測(cè)定前一天剪除墊圈內(nèi)植被地上部分，采用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的Li-8100A土壤碳通量觀測(cè)系統(tǒng)，從2020年5—10月進(jìn)行土壤呼吸速率連續(xù)定位測(cè)定，每個(gè)月測(cè)定1～2次，每次選擇3～4個(gè)天氣晴朗的工作日進(jìn)行24 h晝夜觀測(cè)，白天從06:00—18:00 每隔2 h 測(cè)一次，夜間18:00至次日06:00每隔3 h測(cè)一次。用土壤溫度和水分自動(dòng)記錄儀對(duì)土壤5 cm、10 cm、20 cm 和30 cm土層溫度和含水率同步測(cè)定，數(shù)據(jù)記錄間隔期為30 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用指數(shù)回歸模型描述土壤呼吸速率與土壤溫度的關(guān)系［26］，并計(jì)算土壤呼吸速率的溫度敏感性（Q10）［27］，如公式（1）和公式（2）：

運(yùn)用線性回歸模型描述土壤呼吸速率與土壤含水量的關(guān)系［28］，如公式（3）：

運(yùn)用多元線性和非線性模型描述土壤溫度、含水量的交互作用對(duì)土壤呼吸速率的影響［29］，如公式（4）和公式（5）：

生長(zhǎng)季土壤呼吸碳通量計(jì)算采用日通量累加法，日通量為每天土壤呼吸速率平均值乘以24 h，計(jì)算公式如下：

式中：Rs為土壤呼吸速率（μmol·m-2·s-1）；T為土壤溫度（℃）；W為土壤含水量（%）；Rsy為生長(zhǎng)季土壤呼吸碳通量（g C·m-2）；Rsmi為土壤呼吸日通量（g C·m-2）；a、b、c為常數(shù)。

為對(duì)比各樣地土壤呼吸速率和通量，采用回歸分析法擬合每個(gè)樣地土壤呼吸速率與土壤溫度、含水量的單因素和雙因素模型。用每塊樣地土壤溫度和含水率連續(xù)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，代入回歸模型后得到每隔30分鐘的土壤呼吸速率，用時(shí)間乘以呼吸速率得到每天的呼吸通量，以天為時(shí)間步長(zhǎng)累加得出生長(zhǎng)季土壤呼吸通量。

采用單因素方差分析（One-way ANOVA）比較土壤呼吸差異性，并用鄧肯（Duncan）多重比較法檢驗(yàn)顯著性。應(yīng)用多元回歸模型分析環(huán)境因子對(duì)土壤呼吸的相對(duì)重要性；所有數(shù)據(jù)分析由SPSS 22.0完成，圖表繪制由Sigmaplot 12.0完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤溫度和含水率的季節(jié)變化特征

植物生長(zhǎng)季各觀測(cè)樣地0～30 cm土層平均溫度月變幅為10.88～25.82 ℃，均表現(xiàn)為先升高后下降的變化趨勢(shì)（圖1a）。生長(zhǎng)季土壤最高溫度出現(xiàn)在6—7 月，最低溫度均出現(xiàn)在10 月。各樣地0～30 cm 土層平均土壤含水率均在9 月雨季出現(xiàn)最高值，6—7月的旱季最低（圖1b），隨著楊柴灌木林林齡的增長(zhǎng)，土壤含水量月變幅呈減小趨勢(shì)。

圖1 不同林齡楊柴灌木林土壤溫度和含水量的月變化趨勢(shì)Fig.1 The monthly trend of soil temperature and soil moisture content in different ages Hedysarum leave shrubbery

2.2 土壤呼吸季節(jié)變化特征

2.2.1 土壤呼吸速率季節(jié)變化 根據(jù)最優(yōu)回歸模型計(jì)算楊柴林生長(zhǎng)季土壤呼吸速率，得出CK和林齡9 a、18 a、30 a 土壤呼吸速率變化范圍分別為0.14～0.34 μmol·m-2·s-1和0.67～2.14 μmol·m-2·s-1、1.26～2.69 μmol·m-2·s-1、1.25～3.07 μmol·m-2·s-1。在5—10 月，土壤呼吸速率整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，最高值出現(xiàn)在7月，最低值出現(xiàn)在10月（圖2）。

圖2 生長(zhǎng)季5—10月土壤呼吸速率變化Fig.2 Changes of soil respiration rate from May to October in the growing season

2.2.2 土壤呼吸通量季節(jié)變化 從圖3 可知，生長(zhǎng)季5—10月各樣地土壤呼吸通量變化整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，最高值出現(xiàn)在7月，最低值出現(xiàn)在10月。方差分析結(jié)果顯示，各月不同樣地土壤呼吸通量之間存在顯著差異（P＜0.05）。CK 和林齡9 a、18 a、30 a生長(zhǎng)季土壤呼吸通量分別為44.12 g C·m-2和228.53 g C·m-2、332.01 g C·m-2、368.55 g C·m-2，與未造林流動(dòng)沙地相比，3 個(gè)林齡楊柴林地生長(zhǎng)季土壤呼吸通量分別增加了5.2 倍、7.5 倍和8.4 倍，表明楊柴灌木林植被恢復(fù)加強(qiáng)了沙地土壤呼吸作用。

圖3 不同林齡楊柴灌木林生長(zhǎng)季5—10月土壤呼吸通量Fig.3 Soil respiration flux of different ages Hedysarum leave shrubbery from May to October in growing season

2.3 土壤呼吸速率影響因素

2.3.1 呼吸速率與溫度、含水量的關(guān)系 采用指數(shù)模型擬合土壤溫度與土壤呼吸速率（表2），CK樣地土壤呼吸速率與5 cm 土層溫度顯著正相關(guān)（P＜0.05），而各林齡楊柴樣地土壤呼吸速率與不同土層溫度均達(dá)到極顯著相關(guān)（P＜0.01）。采用線性模型擬合不同深度土壤含水量與土壤呼吸速率（表2），發(fā)現(xiàn)林齡9 a、18 a的楊柴樣地土壤呼吸速率與土壤含水量呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），而CK、30 a 樣地土壤呼吸速率與土壤含水量相關(guān)性不顯著（P＞0.05）。

表2 土壤呼吸速率與土壤溫度、含水率的單因素模型和溫度敏感性Tab.2 Single-factor models of soil respiration rate with soil temperature and moisture&temperature sensitivity

采用線性和非線性雙因素復(fù)合模型擬合土壤溫度、含水量交互作用對(duì)土壤呼吸速率的影響（表3）。結(jié)果表明，除30 a 楊柴樣地外，CK 和9 a、18 a 楊柴樣地雙因素復(fù)合模型比單因素模型擬合效果更優(yōu)，土壤溫度和含水量能夠共同解釋了土壤呼吸速率月變化的52.1%、90.4%和73.4%，表明土壤溫度和水分耦合作用對(duì)沙地土壤呼吸作用的影響顯著。

表3 土壤呼吸速率與土壤溫度和含水率雙因素模型Tab.3 Two-factor model of soil respiration with soil temperature and soil moisture content

2.3.2 土壤呼吸速率與其他影響因素的相關(guān)性 從表4 可知，隨著楊柴灌木林的發(fā)育，植被生物量、枯落物現(xiàn)存量、根系生物量、土壤全氮和有機(jī)碳含量均隨林齡逐漸增加，且不同林齡之間差異顯著（P＜0.05）。

表4 不同林齡楊柴灌木林部分生物和非生物因子特征Tab.4 Characteristics of some biological and abiotic factors in different ages Hedysarum leave shrub forest

由多元線性回歸模型分析發(fā)現(xiàn)（表5），生長(zhǎng)季土壤呼吸通量與植被生物量、土壤有機(jī)碳含量和全氮含量均顯著相關(guān)（P＜0.05），相對(duì)重要性分別為29.6%（P＜0.001）、18.6%（P＜0.05）和16.8%（P＜0.01）。根據(jù)主要影響因子建立的回歸模型為：

式中：Y為土壤呼吸通量；X1為植物地上生物量；X2為有機(jī)碳含量；X3為土壤全氮含量；X4為根系生物量；X5為枯落物現(xiàn)存量。

2.3.3 呼吸溫度敏感性（Q10）變化特征 根據(jù)土壤溫度指數(shù)函數(shù)模型得到季節(jié)尺度不同樣地土壤呼吸速率的Q10值（表2），CK和林齡9 a、18 a、30 a楊柴林的Q10值變化范圍分別為1.16～1.51 和1.77～1.82、1.75～1.82、1.55～1.60，楊柴林植被恢復(fù)過程中Q10值表現(xiàn)出先增后降的變化趨勢(shì)。其中，9 a、18 a和30 a樣地Q10值均對(duì)30 cm土層溫度最敏感，對(duì)5 cm土層溫度敏感性最低，而CK 樣地對(duì)5 cm 土層溫度的敏感性均高于其他土層。

3 討論

3.1 土壤呼吸速率和通量

趙江平等［30］對(duì)黃土丘陵區(qū)檸條人工林土壤呼吸速率的觀測(cè)結(jié)果表明，5—10 月土壤呼吸速率呈單峰趨勢(shì)，均在7 月最高，10 月最低，5—10 月土壤呼吸速率均值為3.15 μmol·m-2·s-1。胡東等［31］在6—9 月對(duì)錫林河流域錦雞兒灌叢的土壤呼吸速率進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)錦雞兒灌叢的土壤呼吸速率在6 月達(dá)到峰值（3.81 μmol·m-2·s-1）。馬笑丹等［32］通過分析黃河三角洲不同生境條件下檉柳灌叢土壤呼吸速率，春、夏、秋3 個(gè)季節(jié)變化范圍為0.31～3.42 μmol·m-2·s-1。本研究中9 a、18 a和30 a楊柴灌木林生長(zhǎng)季土壤呼吸速率變化范圍分別為0.67～2.14 μmol·m-2·s-1、1.26～2.69 μmol·m-2·s-1和1.25～3.07 μmol·m-2·s-1，最高值出現(xiàn)在7 月，平均值分別為1.28 μmol·m-2·s-1、1.83 μmol·m-2·s-1、2.14 μmol·m-2·s-1。毛烏素沙地楊柴林生長(zhǎng)季土壤呼吸速率總體上低于區(qū)域研究結(jié)果。

李洪建等［33］用動(dòng)態(tài)氣室法對(duì)黃土高原東部山區(qū)黃刺玫、沙棘灌叢地土壤碳通量進(jìn)行測(cè)定結(jié)果表明，土壤碳通量的最大值出現(xiàn)在土壤溫度和水分均較高的6—7月，最低值出現(xiàn)在冬春季以及其他較為干旱的月份。本文楊柴灌木林生長(zhǎng)季土壤呼吸通量整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，最高值也出現(xiàn)在7月，最低值在10月（圖3），這一規(guī)律與內(nèi)蒙古羊草草原地區(qū)的研究的結(jié)果相一致［34］。

3.2 土壤呼吸溫度敏感性（Q10）

利用不同土層溫度擬合4個(gè)觀測(cè)樣地土壤呼吸速率，得出平均Q10值分別為1.31（CK）、1.80（9 a）、1.78（18 a）和1.57（30 a），隨著楊柴林的生長(zhǎng)發(fā)育，Q10值呈先增后減的變化趨勢(shì)。王博等［10］研究發(fā)現(xiàn)，庫(kù)布齊沙漠植被恢復(fù)過程中土壤呼吸Q10值呈下降趨勢(shì)，與本研究結(jié)果相似，說明在氣候變暖背景下，土壤呼吸敏感性隨植被恢復(fù)趨于下降，有利于維持土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定。本研究中，沙地楊柴人工林土壤呼吸Q10值低于全球尺度Q10值（2.03～2.40）［35］和中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的平均Q10值（1.80～3.05）［36］。但Q10值受植被變化、環(huán)境水熱條件、土壤理化性質(zhì)等多種因素的綜合影響，存在一定的不確定性，上述結(jié)論需在今后繼續(xù)開展相關(guān)試驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證。

3.3 土壤呼吸與水熱因子的相關(guān)性

溫度是在季節(jié)尺度上調(diào)節(jié)和控制土壤呼吸速率變化的主要影響因素之一［37］。目前，研究土壤呼吸與溫度間相互關(guān)系的方程有多種［38-40］，而最終得到的一致性結(jié)論，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，土壤呼吸速率顯著增加。本研究采用指數(shù)函數(shù)模型模擬土壤呼吸速率與不同土層溫度之間的關(guān)系，結(jié)果顯示生長(zhǎng)季土壤呼吸速率均與5 cm土層溫度呈顯著正相關(guān)，與同類研究得出的結(jié)論相似［35,41］。通常，表層土壤熱量變化較敏感，也是土壤微生物活性和根呼吸酶活性隨溫度的提高而增強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致土壤呼吸作用加強(qiáng)［42］。此外，土壤含水量是影響干旱半干旱地區(qū)土壤呼吸速率變化的重要環(huán)境要素，對(duì)地上植被、土壤中根系生長(zhǎng)發(fā)育和微生物活性等與土壤呼吸密切相關(guān)的生物因子起調(diào)控作用［43］。諸多研究顯示，土壤水分對(duì)呼吸速率的影響具有復(fù)雜性與不確定性，存在正相關(guān)［44］、負(fù)相關(guān)［45］及不相關(guān)等特征［46］。本研究中，CK樣地土壤呼吸速率與土壤含水量相關(guān)性并不顯著，這與丁金枝等［28］在毛烏素沙地的研究結(jié)果一致。9 a 和18 a 楊柴林樣地土壤呼吸速率與土壤含水量極顯著相關(guān)，而30 a樣地土壤呼吸速率與土壤含水量相關(guān)性并不顯著。這可能是因?yàn)樵谒謪T乏的沙地生態(tài)系統(tǒng)，植被蓋度相對(duì)低的9 a、18 a樣地表層土壤降水入滲和蒸散過程較快，土壤呼吸對(duì)水分變化的響應(yīng)十分敏感；而在蓋度較高的30 a樣地，受植被層截留和遮陰作用上述水分物理過程較緩慢，土壤呼吸對(duì)其響應(yīng)敏感度相對(duì)低。

3.4 沙地土壤呼吸與植被生物量的相關(guān)性

植被生物量對(duì)土壤呼吸的影響，一是通過地上凋落物和地下死根等有機(jī)碎屑物的輸入和分解過程驅(qū)動(dòng)土壤異養(yǎng)呼吸作用［47］。二是通過地下持續(xù)積累的活根系生命活動(dòng)促進(jìn)自養(yǎng)呼吸作用［48-49］。本研究發(fā)現(xiàn)，9 a、18 a 和30 a 林地地上植被和地下根系生物量依次為1911.13 kg·hm-2、3226.98 kg·hm-2、4289.22 kg·hm-2和194.3 kg·hm-2、526.0 kg·hm-2、635.4 kg·hm-2，生物量隨林齡均呈增加的規(guī)律，30 a林地生長(zhǎng)季土壤呼吸通量較9 a 和18 a 分別提高45.3%和61.3%。楊柴灌木林植被生物量與土壤呼吸通量之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。該研究結(jié)果與袁渭陽(yáng)等［50］在四川巨桉林、刁銀霞等［51］在長(zhǎng)白山苔原植被開展土壤呼吸與植被變化關(guān)系的研究結(jié)論相一致。

3.5 土壤呼吸與有機(jī)碳、全氮含量的相關(guān)性

土壤有機(jī)碳是微生物分解活動(dòng)和植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要養(yǎng)分源，氮素是氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸和輔酶的組成元素，碳和氮的積累能夠有效提升土壤微生物和酶的活性，從而加強(qiáng)土壤呼吸作用［52-54］。隨著造林年限的增加，林齡9 a、18 a 和30 a 楊柴林土壤有機(jī)碳含量依次為0.63 g·kg-1、1.10 g·kg-1和1.27 g·kg-1，全氮含量依次為0.12 g·kg-1、0.14 g·kg-1和0.15 g·kg-1?；貧w分析結(jié)果表明，楊柴灌木林土壤呼吸與有機(jī)碳和全氮含量之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。

4 結(jié)論

（1）在植物生長(zhǎng)季，毛烏素沙地不同林齡楊柴灌木林土壤呼吸速率整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，最高值均出現(xiàn)在夏季7月。流沙地（CK）和林齡為9 a、18 a楊柴地土壤呼吸速率季節(jié)變化主要受土壤溫度和含水量的共同作用，而林齡30 a林地土壤呼吸速率季節(jié)性變化的主控因子為土壤溫度。

（2）生長(zhǎng)季5—10 月不同林齡楊柴灌木林土壤呼吸通量為30 a（365.74 g C·m-2）＞18 a（313.63 g C·m-2）＞9 a（218.66 g C·m-2）＞CK（40.08 g C·m-2）。

（3）隨著楊柴林齡的增長(zhǎng)，植被生物量、土壤有機(jī)碳和全氮含量的持續(xù)增加顯著加強(qiáng)了林地土壤呼吸作用，土壤呼吸通量顯著提高。

（4）土壤呼吸的溫度敏感性（Q10值）隨著楊柴灌木林的生長(zhǎng)發(fā)育，表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢(shì)，在氣候變暖的背景下沙地植被恢復(fù)有助于穩(wěn)定土壤呼吸作用。