降雨对亚热带常绿阔叶林土壤呼吸空间分布的影响——以临安为例

摘要

土壤呼吸是陆地碳循环的重要环节之一，森林土壤呼吸的变化会直接影响森林储存碳的能力。降雨对森林土壤呼吸的重大影响对于全球碳平衡的变化带来了许多不确定因素，亚热带常绿阔叶林作为降雨事件频发且降雨量充沛的区域，然而长期以来关于降雨对该地区土壤呼吸空间分布影响的研究却不够全面。研究区域选择在我国浙江省临安区一片亚热带常绿阔叶林里，该地区即使是在冬季也有相当频繁的降雨和充沛的降雨量。本文在这一区域系统深入地研究在降雨干扰后的亚热带常绿阔叶林土壤呼吸在时间和空间上的变化。研究结果如下：　　（1）与反距离权重法、样条函数法、趋势面法、BP神经网络相比，克里金空间插值方法能更加客观地描述土壤呼吸空间分布。　　（2）传统描述性统计分析和空间插值统计分析结果都表明降雨干扰会显著改变原有的土壤呼吸空间分布，并且实验区域内的土壤呼吸应对降雨的敏感程度在空间上具有变异性。　　（3）降雨干扰后土壤呼吸的平均变异值与总降雨量存在明显的二次函数关系，并且在较大降雨干扰后每个采样点土壤呼吸的变异值（变异值=|雨后土壤呼吸值-雨前土壤呼吸值|）与降雨前土壤呼吸原始值存在明显的正相关关系，即土壤呼吸越高的区域对降雨越敏感。　　（4）降雨显著改变土壤呼吸原有的土壤呼吸空间分布后，土壤呼吸空间分布在降雨结束后一般经过3天时间会处于一个稳定状态。　　（5）稳定状态后的土壤呼吸空间分布基本恢复了降雨前土壤呼吸空间分布的相对状态，即降雨前土壤呼吸的高值区，该区域在降雨后仍然是土壤呼吸高值区；降雨前土壤呼吸的低值区，在受到降雨干扰稳定后仍然是低值区。　　本研究探索了亚热带常绿阔叶林土壤呼吸空间分布在冬季降雨干扰后的动态变化规律，发现降雨对这一区域土壤呼吸在空间上的影响机制，对于准确量化该地区在冬季降雨干扰下的土壤呼吸具有重要贡献，也能为该区域基于降雨干扰条件下的碳循环模型提供数据基础。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2关于森林土壤呼吸空间分布的研究现状

1.3降雨对土壤呼吸空间异质性的影响

1.4研究目标

2 实验设计及实验方法

2.1研究区域概况

2.2实验设计

2.3实验数据采集

2.4土壤呼吸空间分布的研究方法概述

2.5各种空间插值方法的实现

2.6各种空间插值方法的插值精度对比

3 冬季降雨对亚热带常绿阔叶林土壤呼吸的影响

3.1降雨数据统计

3.2降雨对平均土壤呼吸（Rs）、平均土壤温湿度（Ts、Ws）的影响

3.3 平均土壤呼吸值、土壤温湿度值在降雨干扰下的动态变化

3.4 土壤呼吸、土壤温度、土壤湿度的变异系数（CV）在降雨干扰后的动态变化

3.5降雨干扰后土壤温湿度与土壤呼吸之间的关系

3.6讨论

3.7本章小结

4 冬季降雨对土壤呼吸空间分布的影响

4.1降雨干扰会显著改变土壤呼吸空间分布

4.2降雨干扰后土壤呼吸空间的日变化

4.3降雨对土壤呼吸空间上的影响机制

4.4降雨后稳定状态下的土壤呼吸空间分布基本能恢复降雨前的相对空间状态

4.5讨论

4.6本章小结

结论

参考文献

致谢