皆伐火烧对亚热带森林不同深度土壤CO2通量的影响

摘要

评估不同深度土壤的CO2通量是研究土壤碳动态的重要手段.目前有关皆伐火烧对森林土壤碳排放的影响研究仅局限于表层土壤,而对不同深度土壤碳排放影响鲜见报道.以米槠(Castanopsis carlesii)次生林(对照)及其皆伐火烧后林地为研究对象,利用非红外散射CO2探头测定土壤CO2浓度,并结合Fick第一扩散法则估算不同深度(0-80 cm)土壤CO2通量.结果表明:(1)皆伐火烧改变土壤向大气排放的表观CO2通量,在皆伐火烧后的2个月内土壤表观CO2通量显著高于对照68％;2个月后,土壤表观CO2通量低于对照37％.(2)皆伐火烧后,除10-20 cm的CO2通量提高外,其余各深度(0-10、20-40、40-60 cm和60-80 cm)的CO2通量均降低.同时,皆伐火烧改变不同土层对土壤呼吸的贡献率,降低0-10 cm土层的贡献率,提高10-20 cm土层的贡献率.(3)对照样地仅0-10 cm土壤CO2通量与温度呈显著指数相关,10-40 cm深度CO2通量则与土壤含水率呈显著线性相关.皆伐火烧后0-10 cm和10-20 cm处土壤的CO2通量均与温度呈指数相关.说明皆伐火烧改变了不同深度土壤CO2通量对于环境因子的响应.因此为准确评估和预测皆伐火烧对土壤与大气间碳交换的影响,应考虑皆伐火烧后不同时期土壤CO2通量的变化,以及不同深度土壤CO2通量对皆伐火烧的响应.