五種溫帶森林非生長(zhǎng)季土壤呼吸的研究.pdf

1、以往的土壤呼吸(Rs)研究絕大多數(shù)集中于生長(zhǎng)季,而對(duì)非生長(zhǎng)季Rs的研究很少。冬季Rs是生態(tài)系統(tǒng)呼吸中的重要組成部分,并且能顯著地影響碳收支。春季土壤解凍過(guò)程是中高緯度地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)Rs年內(nèi)變化的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,但此期間Rs的時(shí)間動(dòng)態(tài)規(guī)律及其控制機(jī)理尚不清楚。本研究以我國(guó)東北東部5種溫帶森林(蒙古櫟(Quercus mongolica)林、楊樺(Populus davidiana-Betula platyphylla)林、硬闊葉林、紅松(

2、Pinus koraiensis)林和落葉松(Larix gmelinii)林)為研究對(duì)象,采用靜態(tài)箱—?dú)庀嗌V法測(cè)定非生長(zhǎng)季時(shí)期Rs動(dòng)態(tài)及其相關(guān)的環(huán)境因子。主要研究結(jié)果如下:
　　 冬季不同林型的Rs變化沒(méi)有明顯的規(guī)律,基本上在冬季末期達(dá)到最大值,其中只有硬闊葉林的Rs與土壤溫度的變化一致,其余林型的Rs變化格局與土壤溫度的關(guān)聯(lián)性不大。與生長(zhǎng)季相比,冬季的Rs與土壤溫度和含水量的之間的關(guān)系不是很緊密(R2=0.266-0.42

3、2)。Rs年通量從大到小依次為:硬闊葉林2114.90 g·m-2yr-1;楊樺林1989.66 g·m-2yr-1;蒙古櫟林1860.88 g·m-2yr-1;紅松林1435.56 g·m-2yr-1和落葉松林1934.59 g·m-2yr-1。各自對(duì)應(yīng)的冬季Rs通量在年通量中所占的比例分別為:9.63％:10.19％;13.08％;12.78％和10.13％。冬季時(shí)期不同林型Rs的Q10值從大到小依次為:硬闊葉林12.5;落葉松林1

4、0.5;楊樺林6.8;紅松林4.6和蒙古櫟林2.4。除了蒙古櫟林和紅松林冬季和全年的Q10值比較接近外,其余林型的Q10值在冬季時(shí)普遍大于生長(zhǎng)季的。
　　 在土壤解凍過(guò)程中,Rs受林型、解凍時(shí)期及其交互作用的顯著影響。紅松林、落葉松林、硬闊葉林、楊樺林和蒙古櫟林的Rs變化范圍依次為:10.0-196.0 mg·m-2·h-1,5.8-217.1 mg·m-2·h-1,9.7-382.1 mg·m-2.h-1,15.8-269.0

5、 mg·m-2·h-1和35.9-262.5mg·m-2·h-1。Rs的平均值隨著解凍的進(jìn)程而增大,其變化趨勢(shì)大致與土壤溫度的變化相吻合。土壤溫度極顯著地影響Rs(Rs=0.46-0.77),而土壤含水量對(duì)Rs的影響則因林型和土壤深度而異。5種林型的土壤呼吸溫度系數(shù)(Q10)依次為:落葉松林10.9,硬闊葉林7.1,紅松林6.5,楊樺林4.3和蒙古櫟林2.3。進(jìn)一步的研究應(yīng)該集中研究非生長(zhǎng)季時(shí)期Rs的控制機(jī)制,尤其是Rs與土壤微生物種群