常綠闊葉林改造為毛竹林對土壤呼吸組分與活性碳庫的影響.pdf

1、土地利用變化顯著影響土壤碳庫與土壤呼吸過程。天然林改造為人工林在帶來較高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，由于植被性質(zhì)和經(jīng)營管理方式的改變，群落物種組成、凋落物特征、土壤物化和生物學(xué)性質(zhì)也發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，從而顯著影響土壤的碳庫動(dòng)態(tài)特征。毛竹是我國南方重要的人工林資源，占全國竹林面積的70％左右，在亞熱帶區(qū)域碳平衡中扮演著重要角色。近年來，很多營林者為了提高經(jīng)濟(jì)效益，將天然常綠闊葉林改造為毛竹林，并采取了施用化肥、增加翻耕次數(shù)以及去除林下雜草等集約經(jīng)營

2、措施。上述土地利用變化及相關(guān)經(jīng)營措施的實(shí)施，將顯著影響土壤碳過程，然而，目前對其影響機(jī)理尚缺乏深入系統(tǒng)的研究。本項(xiàng)目以天然常綠闊葉林和由其改造后的毛竹人工林為研究對象，通過為期1年的定位試驗(yàn)，研究了上述兩種林地土壤呼吸組分(包括土壤總呼吸、自養(yǎng)呼吸與異養(yǎng)呼吸)與環(huán)境因子(包括土壤溫度、土壤含水量、水溶性有機(jī)碳含量和微生物量含量)的動(dòng)態(tài)變化特征，探明了常綠闊葉林改造為毛竹林對土壤呼吸組分與活性碳庫的影響機(jī)理，分析了土壤呼吸各組分和環(huán)境影響

3、因子之間的相互關(guān)系。取得的主要研究結(jié)果如下：
　　（1）常綠闊葉林和毛竹人工林土壤總呼吸、自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸均呈現(xiàn)顯著的季節(jié)變化特征。兩個(gè)林地土壤總呼吸速率最大值出現(xiàn)在夏季，最小值出現(xiàn)在冬季。兩個(gè)林地土壤的自養(yǎng)呼吸速率夏季最高，冬季最低；而異養(yǎng)呼吸秋季最高，冬季最低。
　?。?）常綠闊葉林和毛竹林土壤呼吸年累積CO2排放量分別為31.60和37.25 t CO2 hm-2yr-1。常綠闊葉林土壤總呼吸速率、異養(yǎng)呼吸速率、自養(yǎng)

4、呼吸速率年平均值分別為2.48、1.57和0.91μmol CO2 m-2 s-1；毛竹林土壤總呼吸速率、異養(yǎng)呼吸速率和自養(yǎng)呼吸速率的年平均值分別為2.93、1.92和1.01μmol CO2 m-2 s-1。兩林地土壤均表現(xiàn)為異養(yǎng)呼吸在土壤呼吸中所占比例較大。常綠闊葉林、毛竹人工林土壤異養(yǎng)呼吸分別占土壤總呼吸的63.57%和66.07%，自養(yǎng)呼吸所占比例為36.43%和33.93%。常綠闊葉林改造為毛竹林后，土壤總呼吸、異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)

5、呼吸年累積 CO2排放量分別增加了17.87%、22.51%和9.78%。
　?。?）常綠闊葉林和毛竹林土壤的水溶性有機(jī)碳(WSOC)和微生物量碳(MBC)含量均具有明顯的季節(jié)變化特征。常綠闊葉林和毛竹林土壤 WSOC含量最低值均出現(xiàn)在2月，最高值出現(xiàn)在6月。常綠闊葉林土壤MBC含量夏秋季節(jié)較高，冬季較低；毛竹林土壤MBC含量在10-12月份較高，在7-8月較低，最低值出現(xiàn)在2月。常綠闊葉林改造成毛竹林后，土壤WSOC含量增加了1

6、0.26%，而土壤MBC含量則下降了6.23%。
　?。?）常綠闊葉林和毛竹人工林土壤呼吸各組分均與土壤溫度(表層5 cm處)呈極顯著相關(guān)(P<0.01)。常綠闊葉林和毛竹林土壤總呼吸、異養(yǎng)呼吸、自養(yǎng)呼吸速率的溫度敏感系數(shù)(Q10)值分別為1.80、1.92、1.70和2.05、1.95、2.34。常綠闊葉林異養(yǎng)呼吸的溫度敏感性更高，而毛竹人工林是自養(yǎng)呼吸對溫度的敏感性最高。
　?。?）常綠闊葉林土壤總呼吸、異養(yǎng)呼吸與土壤W