亚热带杉木和马尾松群落土壤系统呼吸及其影响因子

摘要

亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)和马尾松(Pinus massoniana)在我国森林资源中占有十分重要的地位,研究它们的土壤与表层凋落物的呼吸有助于了解它们的碳源汇时空分布格局及碳循环过程的关键驱动因子.采用Li-Cor 6400-09连接到Li-6400便携式CO2/H2O分析系统测定湖南两种针叶林群落(2007年1月至12月)的土壤呼吸及其相关根生物量和土壤水热因子.研究结果表明:杉木和马尾松群落中土壤呼吸的季节变化显著,在季节动态上的趋势相似,都呈不规则曲线格局,全年土壤呼吸速率平均值分别为186.9 mg CO2·m-2·h-1和242.4 mgCO2·m-2·h-1.从1月开始,两种群落的土壤呼吸速率由最小值33.9 mg CO2·m-2·h-1和38.6mg CO2·m-2·h-1随着气温的升高而升高,杉木群落到7月底达到全年中最大值326.3 mg CO2·m-2·h-1,而马尾松群落到8月中旬达到最大值467.3mg CO2·m-2·h-1,土壤呼吸的季节变化与土壤温度呈显著的指数相关,土壤温度可以分别解释土壤呼吸变化的91.7%和78.0%,和土壤含水量呈二次方程关系,土壤含水量可以解释土壤呼吸变化的5.4%和8.4%.由土壤呼吸与土壤温度拟合的指数方程计算Q10值,杉木和马尾松群落中全年土壤呼吸的Q10值分别为2.26和2.13,Q10值随着温度升高逐渐减小.两种群落土壤呼吸的差异主要受群落植被的根生物量、群落的凋落物量的影响.