降雨脉冲试验设计方案

降雨脉冲实验方案设计题目：脉冲式降雨对滨海湿地碳交换过程的影响背景：水分是影响植物生长的关键因子之一。气候变化带来了降水在全球范围内的重新分配，最直接的影响就是导致了不同地区降水强度和频率发生变化。本试验研究脉冲式降雨如何影响滨海湿地生态系统的碳循环过程及以碳收支，来探究脉冲降雨影响滨海湿地碳循环过程的机理。预期结果：Responsesofdifferentcomponents表层土壤含水量对降水事件的Day(s)aftertreatmentResponsesofdifferentcomponents表层土壤含水量对降水事件的Day(s)aftertreatmentChangesin(a)netecosystemexchange(NEE);(b)ecosystemrespiration(Re);(c)grossecosystemproductivity(GEP);(d)soilrespiration(Rs);(e)autotrophicand(f)heterotrophicpartsofRe(RaandRh)ofplotswithdifferentrainpulsesizestreatments.

一、基础试验设计1、模拟降雨量1.1样方设置：通过查阅黄河三角洲地区的降雨量，设置模拟降雨量5cm,10cm,20cm,40cm四个梯度分别为W1,W2,W3,W4。另设置不降雨作为对照组(W0)。每个处理4个重复，共20个样方。W0：对照W1:5mmW2：10mmW0：对照W1:5mmW2：10mmW3：20mmW4：40mm图1样方位置1.2样地布设：在3mX4m的样方上搭建架子，在1/4样方的中心部位安装模拟降雨喷头，每个样方内设置深浅2个土壤环装模拟降雨喷头，每个样方内设置深浅2个土壤环,a1(11cm,PVC管),a2(33cm)。图2样方架图3模拟喷头位置±壤:生物量

采集区:采集区——— —— — 图3模拟喷头位置±壤:生物量

采集区:采集区——— —— — r. —_ 保留;土壤环

区域，布设区图4样方分区露出地 土壤环面3cm 外径©9.2cm\|CZ 〜刁厚度5mm埋入地下8cmJ .一土壤环外径＜19.2cm图5土壤环al图6土壤环a21.3所需仪器：LGR温室气体分析仪1.3测定时间选择干旱3天以上的晴朗天气进行处理，当天7:00-8:00进行模拟降雨处理，保证地表无明显的径流形成，9:00开始测定。降雨第6天左右，0mm，5mm，10mm基本已无效应，后续只测定20mm,40mm样方。第1轮降雨前1天①9:00-12:00第2轮降雨当天 ①9:00-12:00②12:00-15:00③15:00-18:00第3轮降雨第1天①9:00-12:00②12:00-15:00③15:00-18:00第4轮降雨第2天①9:00-12:00②12:00-15:00第5轮降雨第4天①9:00-12:00第6轮降雨第6天①9:00-12:00（只测定20mm和40mm样方）第7轮降雨第9天①9:00-12:00（只测定20mm和40mm样方）第8轮降雨第13天①9:00-12:00（只测定20mm和40mm样方）1.4测定指标：1.4.1 al土壤环较浅（10cm），测定指标为微生物呼吸+根系呼吸=土壤呼吸SRa2土壤环较深（50-60cm），测定指标为微生物呼吸MR每次测定时在样方中取土（测定土壤含水量，盐度，养分等）测土壤呼吸过程中测定土壤温度测定生长季结束时间进行生物量采集二、试验方案补充1考虑到4月份样地植物还未长起，测定NEE无太大实际意义，故未设计测定NEE。方案补充为后续试验做设计。添加土壤环a3,用于NEE及ER测定测定。2.1所需材料及仪器：2.1.1材料不锈钢底座（直径50cm，带水槽，采用水封，保证不漏气），顶箱（高60cm，直径50cm，主要测定较矮时期），中箱（高60cm，植物较高时，需加中箱）2.1.2仪器:LI-6400（考虑到土壤呼吸用LGR温室气体分析仪，测定过程中时间限制，需分别采用LI-6400和LGR温室气体分析仪同时测定）2.2增设测定指标2.2.1加暗罩测定为生态系统呼吸ER2.2.2不加暗罩是测定为净生态系统碳交换量NEE三、试验方案补充2考虑到基础试验采用的是控制单次降雨量对碳交换的影响。补充试验方案，设定单月降雨总量为20mm，设置1，2,4次3个梯度。D1：20mm单次降雨完成。D2：20mm半个月降雨一次，每次降雨10mm。D3：20mm一周降雨一次，每次降雨5mm。在原有的基础上进行补充试验（该试验设计考虑到仪器协调使用问题，如果实施，考虑到后续试验采用8100进行土壤呼吸测定）表1-基础试验时间表①9:00-12:00②12:00-15:00③15:00-18:00日期05mm10mm20mm40mm降雨-1天①①①①①降雨0天①②③①②③①②③①②③①②③降雨1天①②③①②③①②③①②③①②③降雨2天①②①②①②①②①②降雨3天降雨4天①①①①①降雨5天降雨6天①①①①①降雨7天降雨8天降雨9天①①降雨10天降雨11天降雨12天降雨13天①①

表2-补充试验时间表①9:00-12:00②12:00-15:00③15:00-18:00日期05mm10mm20mm40mm降雨-1天①①①①①匚降雨0天①②③①②③①②③①②③①②③降雨1天①②③①②③①②③①②③①②③降雨2天①②①②①②①②①②降雨3天降雨4天①①①①①降雨5天降雨6天①①①①①匚降雨7天①②③降雨8天①②③降雨9天①①②①①①降雨10天