土壤呼吸组分分离技术研究进展

分离土壤呼吸组分是理解陆地生态系统碳循环的重要步骤，研究农田生态系统土壤呼吸组分的呼吸过程和机理对促进农业温室气体减排和碳汇增加、气候变化适应、保障粮食安全以及推动农业可持续发展都具有积极意义。综述了近年来土壤呼吸组分分离的理论依据、主要技术及分类，系统比较了现有技术的优势、劣势和应用领域，并总结了土壤呼吸组分分离技术在国内外农田生态系统中的应用情况。由于多数分离技术在森林生态系统的相关研究中发展而来，它们在农田生态系统的应用十分有限，目前应用以同位素法、根分离法和回归法为主。由于土壤呼吸理论划分和分离方法的差异，不同研究结果之间往往难以比较。分离技术的发展有赖于土壤呼吸源分离理论的进一步发展，未来土壤呼吸组分分离研究的主要方向在于：（1）利用现有观测技术促进组分集成分析法和根分离法在农田生态系统中的应用，强化土壤呼吸组分和环境因子的同步观测，准确评估农田碳收支；（2）利用定位观测数据开展大尺度模型研究，改进和重构现有全球碳模型的碳氮过程，并在其中考虑重要的土壤呼吸过程；（3）利用face试验评估气候变化对土壤呼吸组分的影响和土壤-植物碳循环的适应机制；（4）分析呼吸组分与植物-土壤-养分的交互作用，评估农田管理措施的综合影响。