針闊混交林帶退化生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸響應研究.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的重要組成部分，其動態(tài)變化會對全球碳平衡產(chǎn)生深遠的影響，北半球溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間存在著較大的CO2負通量，精確測定北半球溫帶森林土壤呼吸及其各組分呼吸的貢獻，是目前全球變化研究中最基礎(chǔ)和最迫切需要解決的問題。 本論文的研究區(qū)選擇在全球變化中國東北樣帶東部最典型的生態(tài)系統(tǒng)——長白山針闊混交林帶，以長白山針闊混交林帶退化生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，野外監(jiān)測結(jié)合室內(nèi)實驗，采用動態(tài)氣室——CO2

2、紅外分析法對土壤總呼吸及各組分呼吸進行精準、連續(xù)的測定，從而準確地掌握森林各退化階段土壤總呼吸及各組分呼吸的變異特征及變異的驅(qū)動變量；建立模型推算退化生態(tài)系統(tǒng)各階段土壤呼吸在整個生長季的碳通量及各組分呼吸的貢獻率；闡明土壤呼吸對不同退化階段的響應關(guān)系。進一步豐富我國森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的碳排放量數(shù)據(jù)庫。結(jié)果表明： （1）不同退化階段土壤總呼吸及各組分呼吸的日變化趨勢基本相同，但最值出現(xiàn)的時間及變化幅度不同。與對照樣地（原始闊葉紅

3、松林）相比，不同退化階段土壤呼吸日變化最值出現(xiàn)的時間均有不同程度的提前。不同退化階段土壤總呼吸的季節(jié)動態(tài)變化也比較明顯，呈單峰型曲線，分別在7月或8月達到最大值。 （2）土壤呼吸作為一個復雜的生態(tài)學過程，受到非生物因素（大氣和土壤溫度、土壤濕度、土壤理化性質(zhì)）和生物因素（植被類型、根系）等方面的綜合影響。指數(shù)模型能較好的描述土壤呼吸速率與土壤溫度的關(guān)系，能夠解釋44．3％～91．5％的土壤呼吸；土壤含水量對呼吸速率影響較為復雜，

4、應用線性模型能夠解釋21．4％～61．1％的土壤呼吸； （3）森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生退化后，土壤呼吸對溫度變化的敏感程度也發(fā)生變化。各樣地土壤總呼吸和根呼吸的Q10值順序均為K>Y>M>S>L；枯枝落葉層呼吸的Q10值順序為K>Y>M>L>S。與礦質(zhì)土壤呼吸相比，根呼吸對溫度變化的響應更為敏感。 （4）非線性雙因子模型相對于線性雙因子模型和溫度單因子指數(shù)模型來說，能夠更好地擬合出土壤呼吸作用，能解釋土壤總呼吸作用的49．5％～