火干擾后短期土壤呼吸及其空間異質(zhì)性.pdf

1、土壤呼吸是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的一個重要組成部分，而北方森林生態(tài)系統(tǒng)是嚴(yán)重森林火災(zāi)的高發(fā)、頻發(fā)區(qū)域，對于研究全球碳平衡的變化帶來了許多不確定的因素，然而長期以來對于這一地區(qū)火干擾后短期土壤呼吸的時間及空間變化卻缺乏深入研究。本研究選擇在我國北方森林主要分布區(qū)域大興安嶺，該區(qū)域?qū)儆谖覈只馂?zāi)頻發(fā)區(qū)域，同時選擇這一地區(qū)的典型森林類型作為研究對象，系統(tǒng)深入地研究這一地區(qū)典型森林類型火干擾后短期土壤呼吸的動態(tài)變化規(guī)律，火干擾后土壤碳輸出過程的影響機

2、理以及對環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系，深入分析火干擾后土壤呼吸的空間變異規(guī)律及火干擾對土壤呼吸及其影響因子的影響。從而為該區(qū)域基于火干擾條件下的碳循環(huán)模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果如下:
　　1)白樺林對照樣地、白樺林過火樣地、興安落葉松林對照樣地、興安落葉松林過火樣地中火干擾后短期土壤呼吸速率平均值分別為2.82μmol·m-2·s-1、2.52μmol·m-2·s-1、2.77μmol·m-2·s-1、2.5μmol·m-2·s

3、-1。白樺林和興安落葉松林過火樣地與未過火對照樣地相比，土壤呼吸速率分別下降了14％和10％。在兩種林型中土壤異養(yǎng)呼吸速率在過火區(qū)域樣地與未過火區(qū)域?qū)φ諛拥刂胁]有顯著變化。兩種森林類型中過火區(qū)域樣地與未過火區(qū)域?qū)φ諛拥叵啾龋琑C（根系呼吸貢獻率）均顯著降低。
　　2)對數(shù)模型中5cm土壤溫度和土壤含水率所能解釋土壤呼吸變化的比例分別為白樺林對照樣地83.1％、白樺林過火區(qū)域樣地86.2％、興安落葉松林對照樣地83.7％、興安落葉

4、松林過火區(qū)域樣地88.7％。白樺林對照樣地、白樺林過火區(qū)域樣地、興安落葉松林對照樣地、興安落葉松林過火區(qū)域樣地的火后短期Q10(溫度敏感系數(shù))值分別為5.33、5、9.12、5.26。
　　3)描述性分析結(jié)果顯示，火燒前后土壤呼吸的CV(變異系數(shù))值分別為23.4％和32.0％，火燒后土壤呼吸的CV值顯著增加，均屬于中等程度變異?；馃昂笸寥篮粑绊懸蜃拥腃V值變化并不顯著。相關(guān)性分析結(jié)果表明火燒前后土壤呼吸與溫度均不存在顯著相關(guān)

5、性，而對土壤含水率的響應(yīng)存在一定差異，火燒前土壤呼吸與土壤含水率存在顯著相關(guān)性，火燒后土壤呼吸與土壤含水率則不再具有顯著相關(guān)性。
　　4)半方差函數(shù)分析結(jié)果顯示，火燒后土壤呼吸的基臺值C0+C與火燒前相比顯著增加，火燒后土壤呼吸總的空間異質(zhì)性增強。在研究區(qū)域內(nèi)火燒前后土壤呼吸的變程分別為，81m和68.2m，火干擾后變程顯著減小。采用Kriging最優(yōu)內(nèi)插法對土壤呼吸及其影響因子數(shù)據(jù)進行插值并繪制等值線圖發(fā)現(xiàn)，火燒后土壤呼吸與火燒