杉木人工林土壤呼吸對(duì)干旱及氮沉降的響應(yīng)研究.pdf

1、土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的最重要的環(huán)節(jié)之一，是土壤碳庫的主要輸出途徑和大氣CO2的重要來源，其微小的變化就會(huì)顯著地減緩或加劇大氣中CO2的增加，進(jìn)而影響氣候變化，森林土壤碳庫是全球土壤碳庫的重要組成部分，其比例約為73％。因此對(duì)森林土壤呼吸的研究是研究碳失匯現(xiàn)象以及包括全球變化在內(nèi)等一系列重大環(huán)境問題的重要組成部分。
　　本研究以湖南會(huì)同杉木林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站試驗(yàn)基地的杉木人工林為對(duì)象，分別設(shè)立對(duì)照組、干旱組、低

2、氮組和高氮組，共12塊實(shí)驗(yàn)樣地。每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)去凋落物觀測(cè)點(diǎn)、去根觀測(cè)點(diǎn)、無處理觀測(cè)點(diǎn)各3個(gè)，定期監(jiān)測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)土壤總呼吸速率以及土壤呼吸組分（根呼吸和微生物呼吸速率），以探究杉木人工林土壤呼吸及各組分對(duì)干旱及氮沉降的響應(yīng)機(jī)理，并對(duì)未來森林土壤呼吸情況，全球碳循環(huán)預(yù)測(cè)等其他相關(guān)研究提供科學(xué)研究數(shù)據(jù)，主要研究結(jié)果為:
　　1.模擬氮沉降時(shí)，土壤總呼吸年平均速率為對(duì)照組1.53μmol/(m2·s)＞高氮組1.46μmol/(m2·s)＞

3、低氮組1.24μmol/(m2·s)。從趨勢(shì)來看模擬不同水平的氮沉降處理均會(huì)對(duì)杉木人工林土壤總呼吸產(chǎn)生抑制效果，在模擬低水平氮沉降時(shí)效果更明顯，模擬不同水平的氮沉降處理均會(huì)對(duì)土壤呼吸組分的比例發(fā)生變化，使得微生物呼吸上升，植物根系呼吸下降，在低氮水平下，這種提升達(dá)到了30.1％。
　　2.隔離降雨總體上使得土壤總呼吸速率1.43μmol/(m2·s)比對(duì)照組1.53μmol/(m2·s)低，但差異不顯著，但在隔離降雨10個(gè)月后，土

4、壤總呼吸及各組分呼吸均表現(xiàn)出上升趨勢(shì)。而去除凋落物對(duì)杉木人工林土壤呼吸的影響極為微小。
　　3.土壤溫度是影響實(shí)驗(yàn)地杉木人工林土壤呼吸的主要因素，溫度可以解釋實(shí)驗(yàn)地土壤總呼吸62.4-73.9％的變異，土壤微生物呼吸55.1-69.5％的變異，在模擬高水平氮沉降的條件下，土壤總呼吸的Q10值有所上升，而模擬低水平氮沉降和模擬干旱條件下，土壤總呼吸的Q10值有所下降。模擬氮沉降和干旱均使得土壤微生物呼吸的Q10值上升。土壤濕度對(duì)實(shí)驗(yàn)