呼伦贝尔草原蘑菇圈对土壤呼吸作用的影响

摘要

[目的]蘑菇圈是草原上常见的生态学景观,蘑菇圈的真菌不仅会影响植物的生长,而且会极大地改变土壤理化性质和微生物群落,从而间接影响土壤呼吸.探究草原蘑菇圈的土壤呼吸作用,为精确估算草地土壤温室气体排放提供科学依据.[方法]采用Li-8100土壤呼吸监测系统,对呼伦贝尔草甸草原蘑菇圈不同位置(圈上、圈内、圈外)的土壤呼吸作用进行监测,并使用探针式电子温度计(CJTP-101)和手持式土壤水分仪测量土壤温度和土壤含水量,同时测定蘑菇圈土壤生物量和土壤养分,探讨它们之间的相关性.[结果]蘑菇圈上的地上生物量为246.2 g·m-2,显著高于圈内(153.1 g·m-2)和圈外(132.6 g·m-2),圈上地上生物量分别为圈内和圈外的1.61倍和1.86倍;蘑菇圈上地下生物量为763.9 g·m-2,小于圈内(927.4 g·m-2)和圈外(824.8 g·m-2),圈上、圈内、圈外地下生物量差异不显著(Jp＞0.05);蘑菇圈上枯落物量为17.9 g·m-2,大于圈内(13.1 g·m-2)和圈外(9.6 g·m-2),但差异不显著(P＞0.05);圈上土壤速效氮和速效磷的含量分别为52.2和7.8 mg·kg-1,显著高于圈内和圈外(P＜0.05),速效氮的含量分别比圈内、外平均值高42％和40％,速效磷的含量分别比圈内、外平均值高53％和59％;蘑菇圈上土壤有机质和全氮含量分别为3 560.1和319.8 mg·kg-1,均低于圈内和圈外;而全磷含量为502.2 mg·kg-1,高于圈内和圈外,但均无显著差异(P＞0.05).草原蘑菇圈上平均土壤呼吸速率为5.26 μmol·m-2·s-1,显著大于圈内(4.07 μmol·m-2·s-1)和圈外(4.17 μmol·m-2·s-1),土壤呼吸速率与土壤温度和土壤含水量之间分别存在显著的指数和线性回归关系(P＜0.01).[结论]土壤温度和水分不是造成蘑菇圈土壤呼吸速率差异性的主导要素,蘑菇圈上的土壤呼吸速率增强与圈上较高的速效养分和较强的微生物活性及酶活性有关.