大兴安岭南段次生林土壤呼吸对改变碳输入的响应

摘要

森林土壤呼吸作为全球碳循环的重要流通途径之一，其动态变化将直接影响全球C平衡;因此探讨森林土壤呼吸的动态变化极其重要。本研究以大兴安岭南段山杨次生林为研究对象，通过去除凋落物（0倍凋落物）、2倍凋落物、去除根系、去凋去根、对照（1倍凋落物）五种处理，研究改变碳输入对土壤呼吸速率及10cm土壤温度和5cm土壤容积含水量的影响。主要研究结果如下：
　　⑴对照土壤呼吸日动态除8月19日呈双峰曲线外，5月18日、6月19日、7月18日均呈单峰曲线，且在生长季呈现明显的月变化，生长季每月平均值从大到小排列顺序为:7月4.65 u mol· m-2·s-1＞8月3.87 u mol· m-2·s-1＞6月3.27 u mol· m-2·s-1＞9月2.33 u mol· m-2·s-1＞5月2.06 u mol· m-2·s-1;与10 cm土层土壤温度间具有极显著的指数函数关系(P＜0.001);与5 cm土层土壤容积含水量间存在极显著线性相关关系(P＜0.001);双因素模型能更好的解释土壤呼吸的变化。
　　⑵与对照处理相比，去除根系对土壤呼吸速率的影响变化幅度为-0.14，即就是去除根系后土壤呼吸下降了14％;去除根系与10cm土层土壤温度呈极显著指数相关关系(P＜0.0001)，其温度敏感系数Q10值为2.46，土壤温度敏感性降低;与5 cm土层土壤容积含水量呈极显著线性相关关系(P＜0.0001)。
　　⑶输入2倍凋落物、1倍凋落物和去除凋落物处理的土壤呼吸速率比例为1.19∶1.12∶1，输入2倍凋落物量处理对土壤呼吸速率的影响程度大于输入1倍凋落物量处理，且输入凋落物量与土壤呼吸速率的变化幅度不成等比例变化。三种处理与10 cm土层土壤温度均呈极显著指数相关关系(P＜0.0001)，其温度敏感系数Q10值分别为3.23、3.32、3.48，与5cm土层土壤容积含水量均呈极显著线性相关关系(P＜0.0001)，均成负相关关系。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外森林土壤呼吸研究进展

1．2．1 去除根系对土壤呼吸的影响

1．2．2 凋落物量对土壤呼吸的影响

1．2．3 森林土壤呼吸的测定方法

2 研究区概况

2．1 研究区的地理位置

2．2 研究区气候概况

2．3 研究区的地貌

2．4 研究区的植被类型

2．5 研究区的土壤类型

3 研究内容、方法及技术路线

3．1 研究内容

3．1．1 土壤呼吸的动态变化规律

3．1．2 去除根系对土壤呼吸的影响

3．1．3 改变凋落物输入量对土壤呼吸的影响

3．1．4 改变碳输入后对土壤呼吸速率的贡献

3．2 研究方法

3．2．1 试验样地设置

3．2．2 野外观测方法

3．2．3 数据统计分析

3．3 研究技术路线

4 结果与分析

4．1 山杨次生林土壤呼吸动态变化规律

4．1．1 土壤呼吸的日变化

4．1．2 土壤呼吸的月变化

4．1．3 土壤呼吸与土壤温度的关系

4．1．4 土壤呼吸与土壤容积含水量的关系

4．1．5 温度与含水量对土壤呼吸的交互作用

4．1．6 小结

4．2 山杨次生林去除根系对土壤呼吸的影晌

4．2．1 去除根系后土壤呼吸的变化规律

4．2．2 去除根系对土壤温度和土壤容积含水量的影响

4．2．3 土壤呼吸与土壤温度的关系

4．2．4 土壤呼吸与土壤容积含水量的关系

4．2．5 温度与含水量对土壤呼吸的交互作用

4．3 山杨次生林改变凋落物输入量对土壤呼吸的影响

4．3．1 改变凋落物输入量后土壤呼吸的变化规律

4．3．2 改变凋落物输入量对土壤温度和含水量的影响

4．3．3 土壤呼吸速率与土壤温度的关系

4．3．4 土壤呼吸与土壤容积含水量的关系

4．3．5 温度与含水量对土壤呼吸的交互作用

4．4 山杨次生林改变碳输入对土壤呼吸的贡献

4．4．1 矿质土壤呼吸对土壤总呼吸的贡献

4．4．2 根系土壤呼吸对土壤总呼吸的贡献

4．4．3 凋落物土壤呼吸对土壤总呼吸的贡献

5 结论

5．1 生长季对照土壤呼吸的动态变化规律

5．2 去除根系后对土壤呼吸的影响

5．3 改变凋落物输入量对土壤呼吸的影响

5．4 各组分对土壤呼吸的贡献

6 讨论

6．1 土壤呼吸变化对根系的响应规律

6．2 土壤呼吸变化对凋落物的响应规律

6．3 土壤温度和土壤容积含水量对土壤呼吸的影响

致谢

参考文献

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