山西高原不同森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、土地利用變化引起的土壤 CO2排放的增加越來越受到科學(xué)界的關(guān)注,因?yàn)殛懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)中,2/3以上的碳儲(chǔ)存在土壤中。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中向大氣中輸送碳的主要途徑和陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分,土壤呼吸每年向大氣排放的量約為化石燃料燃燒排放量的10倍以上。森林作為最大的陸地生態(tài)系統(tǒng),其土壤呼吸產(chǎn)生的碳排放會(huì)對(duì)全球碳循環(huán)產(chǎn)生巨大影響,因此研究不同森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸及其影響因子的關(guān)系具有非常重要的現(xiàn)實(shí)和理論意義。
　　本研究以山西高原

2、龐泉溝國(guó)家自然保護(hù)區(qū)和天龍山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū)域,在2010-2011年對(duì)不同海拔高度、不同類型的10個(gè)林分樣地(柏樹林、油松林、云杉林、針闊葉混交林和華北落葉松林)土壤呼吸的季節(jié)變化及環(huán)境因子進(jìn)行了每月1-4次的測(cè)定。目的是:1)了解不同海拔、不同植被條件下的土壤呼吸與環(huán)境因子的季節(jié)變化以及他們之間的關(guān)系有無顯著差異;2)分析土壤呼吸的空間分異及引起空間變異的主要環(huán)境因子;3)了解不同海拔、不同植被條件下土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)Q

3、10及其與環(huán)境因子的關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)所測(cè)10個(gè)不同海拔樣地的土壤呼吸均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征,冬春低,夏秋高的特點(diǎn);土壤呼吸的季節(jié)變化主要受到土壤溫度季節(jié)變化的控制。但是,在干旱條件下土壤呼吸對(duì)土壤水分的依賴性增加。同時(shí)隨海拔增加,土壤水分對(duì)土壤呼吸的影響程度減低。根據(jù)10個(gè)樣地2年測(cè)定的土壤呼吸、土壤水分、土壤溫度以及海拔高度等因子,10個(gè)樣地可分為3大類。海拔高度和土壤水分是影響分類的主要因素。
　

4、　(2)大多數(shù)林地的土壤呼吸與土壤溫度的相關(guān)性達(dá)極顯著水平,表明在土壤水分適當(dāng)?shù)臈l件下土壤溫度是影響土壤呼吸的主要因子?？傮w來講,土壤呼吸與土壤水分的相關(guān)性較差,但是,在低海拔地區(qū)土壤呼吸受土壤干旱影響較大。剔除土壤溫度的影響后,二者的關(guān)系表現(xiàn)為低海拔相關(guān)性較顯著,高海拔不顯著。
　　(3)10個(gè)樣地的Q10隨海拔高度的升高而增大,同一樣地的Q10值隨測(cè)量深度的增加而增大。10個(gè)樣地的Q10值與年均土壤溫度呈顯著負(fù)相關(guān),Q10值與

5、年均土壤水分呈線性顯著正相關(guān)。包括年均土壤溫度和土壤水分的復(fù)合方程與單因子方程相比,R2值均有顯著的提高。
　　(4)10個(gè)樣地的R10值隨海拔高度的升高而增大,同一樣地的R10值隨測(cè)量深度的增加而增大。10個(gè)樣地的R10值與年均土壤溫度呈線性負(fù)相關(guān),2010年均達(dá)到顯著水平(P﹤0.05),2011年的三種深度的溫度與R10的相關(guān)系數(shù)均未通過顯著性檢驗(yàn)(P﹥0.05)。R10值與年均土壤水分呈線性顯著正相關(guān)。包括年均土壤溫度和土