全 文 ：热带亚热带植物学报　2013， 21(3)： 193~202
Journal of Tropical and Subtropical Botany
南方红壤区 3 年生茶园土壤呼吸特征
尤志明1*, 吴志丹1, 江福英1, 王峰1, 王义祥2, 张磊1, 翁伯琦2
(1. 福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福安 355015； 2. 福建省农业科学院农业生态研究所，福州 350013)
摘要： 为探讨南方红壤区茶园的土壤呼吸特征，采用 LI-Cor8100 开路式土壤碳通量测定系统观测 3 年生茶园系统的土壤呼吸
速率，对茶园土壤呼吸速率的季节变化和在茶行尺度上的空间异质性进行了研究。结果表明，茶园土壤呼吸速率的月动态变化
呈明显的单峰曲线特征，峰值出现在 8 月；茶园土壤呼吸速率的月动态变化与温度呈极显著相关(P < 0.01)，土壤 10 cm 的温度
能够解释茶园不同观测区域土壤呼吸速率月动态变化的 67.79% ~ 88.52%；用指数方程计算的茶园不同观测区域土壤呼吸 Q10
值为 1.58 ~ 1.86。在茶行尺度上，茶园土壤呼吸速率存在明显的空间异质性，土壤呼吸速率通常在距离茶树基部较近的位置较
高；根系生物量能够解释茶园土壤呼吸速率在茶行尺度上空间变异的 82.68%。因此，根系分布的空间差异是造成茶园土壤呼
吸速率空间异质性的主要原因。
关键词： 茶园； 土壤呼吸； 土壤温度； Q10 值； 空间异质性
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2013.03.001
Soil Respiration Characteristics of 3-year-old Tea Garden from Red
Soil Region in South China
YOU Zhi-ming1*, WU Zhi-dan1, JIANG Fu-ying1, WANG Feng1, WANG Yi-xiang2, ZHANG Lei1,
WENG Bo-qi2
(1. Tea Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fu’an 355015, China; 2. Agriculture Ecology Institute, Fujian Academy of
Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China)
Abstract: In order to understand soil respiration characteristics of tea garden from Red Soil Region in South
China, soil respiration rate in a 3-year-old tea garden were investigated with LI-Cor8100 open soil carbon flux
system from January to December in 2011. The seasonal variation and spatial heterogeneity of soil respiration
rate were studied. The results showed that monthly dynamic changes of soil respiration rate in the tea garden
correlated significantly with temperature (P < 0.01). Soil temperature at 10 cm depth could explain 67.79% –
88.52% of monthly dynamic changes of soil respiration at four observation areas in the tea garden. The Q10 value
of soil respiration derived from the exponential equation at different observation areas in tea garden ranged from
1.58 to 1.86. There was obvious spatial heterogeneity for soil respiration at tea line scale in tea garden, the soil
respiration rate was higher close to tea tree base. The spatial variation of root biomass could explain 82.68% of
spatial heterogeneity of soil respiration rate. So, the difference in spatial distribution of roots was main reason for
spatial heterogeneity of soil respiration rate.
Key words: Tea garden; Soil respiration; Soil temperature; Q10 value; Spatial heterogeneity
收稿日期： 2012–09–07　　　　接受日期： 2013–01–16
基金项目： 现代农业产业技术体系建设专项(CARS-23)； 福建省公益类科研院所基本科研专项(2010R1014-2; 2011R1014-5)资助
作者简介： 尤志明(1964 ~ )，男，研究员，主要从事作物栽培与环境生态研究。
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail: youzm@faas.cn
194 第21卷热带亚热带植物学报
大气中 CO2 浓度的持续升高对全球气候变化
起着极其重要的作用，而土壤是大气 CO2 主要的
源和汇，对大气 CO2 浓度的调控起着关键作用
[1–3]。
土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环的流通途径之
一，其作用十分重要[4]。陆地生态系统中，土壤呼吸
主要有 3 个方面的特征：土壤呼吸强度、时间变异
性和空间异质性[5]。土壤呼吸作为一个复杂的生物
学过程，受到多种因素的作用，凡是能够影响植物
根系和土壤微生物活动的生态因子都会导致土壤
呼吸速率的变化，如温度、湿度、植被、土壤养分等，
土壤温度是土壤呼吸速率日动态和月动态变化的
主要驱动因子[6–7]；另外，有研究表明一个区域内部
或者不同区域间的土壤呼吸作用在不同尺度上存
在着空间异质性[8–9]。在目前的研究报道中，主要采
用随机方法设置土壤呼吸作用的观测样地，通过取
观测样地的土壤呼吸作用平均值，来消除某一植被
类型或生态系统土壤呼吸作用的空间异质性[9]。估
算生态系统土壤呼吸平均速率必须剖析生态系统
内部土壤呼吸作用的空间异质性，如果不考虑空间
差异就把实际观测的土壤呼吸作用程序化到生态
系统层面，将会导致很大的偏差。
国内外对陆地生态系统土壤呼吸进行了大量
研究，且主要集中于森林生态系统、草地生态系统
和农田生态系统[8,10–11]，但对受到强烈人为干扰的
茶园地生态系统研究较少[12]。中国是全球最大的
茶叶生产国，现有茶园面积为 1.849 × 106 hm2，茶叶
产量达 1.359 × 106 t，均居全球首位，茶园生态系统
是我国陆地生态系统的重要组成部分。据此，本文
依据茶园土壤呼吸作用周年定位观测数据，研究茶
园土壤呼吸的季节变化规律和在茶行尺度上的空
间异质性，探讨其影响因素，为今后茶园土壤呼吸
观测样点的选择和茶园生态系统的碳平衡研究提
供参考。
1 试验地概况
试验地位于福建省福安市社口镇福建省农业
科学院茶叶研究所 2 号山，处于东经 119.57º、北纬
27.22º，海拔为 89 m，年均降雨量为 1646 mm，年无
霜期达 285 d，年平均气温为 19.3℃，属中亚热带季
风气候。地处丘陵坡地，系花岗岩风化坡积的粘壤
质红壤，坡度为 8º ~ 13º，梯宽约 8 m。于 2009 年 3
月改种植茶(Camellia sinensis)‘茗科 1 号’品种，东
西走向双条行双株种植，行距 150 cm，列距 40 cm，
株 距 30 cm。 茶 园 每 年 施 N 150 kg hm–2、P2O5
75 kg hm–2、K2O 75 kg hm
–2，分为基肥(占总量的
40%，于 12 月上旬施用)、催芽肥(占总量的 30%，于
3 月上旬施用)、夏茶追肥(占总量的 15%，于 6 月下
旬施用)和秋茶追肥(占总量的 15%，于 8 月下旬施
用)，肥料种类为复合肥[K2SO4 型， N ： P2O5 ： K2O =
15 ： 15 ： 15 (m/m/m)]和尿素；肥料施用位置为茶树
种植区域，施用方法为撒施后覆土。2011 年茶园植
被覆盖度约 65%，茶树树高 42 cm，每株树冠幅平均
达 2029 cm2。用常规方法[13]测定供试土壤主要理化
性状，茶园 0 ~ 20 cm 土层的 pH 值为 3.76，有机碳
含量为 14.05 g kg–1，全氮含量为 1.23 g kg–1，碱解氮
含量为 163.58 mg kg–1，有效磷含量为 60.75 mg kg–1，
速效钾含量为 106.4 mg kg–1， C/N 为 11.42。
2 材料和方法
2.1 土壤呼吸及环境因子测定
在试验茶园里随机选取 3 m × 3 m 的观测样地
3 块，每块样地在茶行不同位置设置 4 个观测区域
(图 1)，分别为 S1(列间)、S2(株间)、S3(行间靠茶
行位置)、S4(行间靠茶行中线位置)，观测样点分别
在 4 个区域内随机选择。
采用 LI-Cor 8100 开路式土壤碳通量测定系
统连接 20 cm 短期呼吸室，测定茶园土壤呼吸速
率。为减少对土壤的扰动，在测定的前一天齐地
剪去测定点杂草，将 PVC 环(内径为 20 cm)插入土
壤 3 ~ 5 cm 深处，在测定过程中位置保持不变。于
2011 年的每个月选择至少 3 d 以上在上午 9 ： 00 –
11 ： 00 观测[14]，取平均值作为该月土壤呼吸速率
值。为避免施肥过程中开沟覆土等措施对土壤呼
吸速率的影响，试验观测时间至少与施肥时间间隔
一周以上。
各观测样点土壤温湿度由 LI-Cor 8100 携带的
探针进行同步测定，探针插入土壤 10 cm 深处，测
量 10 cm 深处的土壤温度和体积含水量。每次呼
吸室关闭时自动记录的初始大气相对湿度、大气温
度和 CO2 浓度，作为周围近地表大气的相对湿度、
温度及 CO2 浓度。
2.2 根系生物量及土壤性质指标测定
在全年土壤呼吸观测结束后(2011 年 12 月下
第3期 195
旬)，用与 PVC 环等同的土钻取出每个测定区域的
土壤圆柱(直径为 20 cm，深度为 20 cm)，放入网眼
为 1 mm 的网兜中冲洗土壤，挑出根系，用滤纸吸
干水后称重。同时用直径为 3 cm 土钻取各测定
区域的土壤样品，取样深度为 0 ~ 20 cm，土壤风干
过筛，采用重铬酸钾氧化法[13]测定土壤有机碳含
量，采用凯氏定氮法[13]测定土壤全氮含量，碱解氮
含量采用碱解扩散法[13]测定；土壤速效磷含量采用
0.05 mol L–1 HCl-0.025 mol L–1 (1/2H2SO4)法
[13]测
定；速效钾含量采用乙酸铵浸提-火焰光度法[13]测
定。
2.3 统计分析
运用相关分析方法分析各观测区域平均土壤
温度、土壤湿度、大气湿度、大气 CO2 浓度和大气温
度与其测定平均土壤呼吸强度的关系；以及根系生
物量、土壤性质指标与年均土壤呼吸强度的关系。
用指数模型 SR = R0 × ebT (其中， SR 为土壤呼吸速
率， T 为 10 cm 深处的土壤温度，R0 为土壤温度 0℃
时的土壤呼吸速率，b 是温度反应常数)来模拟土
壤呼吸速率与土壤温度的关系， Q10 值为土壤温度
敏感性指数，表示温度每升高 10℃，土壤呼吸速率
变化的倍数，计算公式为：Q10 = e
10b (b 是温度反应
常数)。
所有统计分析均在 DPS6.85 软件中进行，用
Excel 2003 软件作图。
3 结果和分析
3.1 土壤呼吸速率的月动态及季节差异
茶园各观测位置的土壤呼吸速率的月动态变化
规律基本一致，均呈明显的单峰曲线特征(图 2)。4 –
8 月，随着土壤温度的升高，土壤呼吸速率逐渐升高，
并在 8 月份达到全年最大值(2.10 ~ 3.21 μmol m–2s–1)；
之后，随着土壤温度的下降，土壤呼吸速率逐渐降
低，最低值出现在1 – 2月份 (0.58 ~ 0.88 μmol m–2s–1)，
3、 4 月份仍保持在较低水平。
茶园各观测区域土壤呼吸速率表现出明显的
季节差异(图 3)。春季(3 – 5 月)、夏季(6 – 8 月)、
秋 季(9 – 11 月)、冬 季(12 月 至 翌 年 2 月)茶 园 不
同观测位置的土壤呼吸速率平均值分别为 0.92 ~
1.50 μmol m–2s–1、1.78 ~ 2.71 μmol m–2s–1、 1.09 ~
2.08 μmol m–2s–1 和 0.68 ~ 1.03 μmol m–2s–1。可见，
夏季的土壤呼吸速率最高，秋季次之，冬季最低。
图 1 测定样点位置示意图
Fig. 1 Schematic diagram of measurement positions
尤志明等：南方红壤区 3 年生茶园土壤呼吸特征
196 第21卷热带亚热带植物学报
3.2 土壤呼吸速率在茶行尺度上的空间异质性
在茶行尺度上，茶园土壤呼吸速率存在明显的
空间异质性(图 2 ~ 4)。各样点的年平均土壤呼吸
速率分别是：S1 为 1.54 μmol m–2s–1(变幅为 0.79 ~
2.52 μmol m–2s–1)、 S2 为 1.83 μmol m–2s–1(变幅为 0.88 ~
3.21 μmol m–2s–1)、S3 为 1.38 μmol m–2s–1(变 幅 为
0.58 ~ 2.16 μmol m–2s–1)和 S4 为 1.12 μmol m–2s–1(变
幅为 0.60 ~ 2.10 μmol m–2s–1)，各观测位置的土壤呼
吸速率和变幅均表现为 S2 > S1 > S3 > S4，距离茶
树基部较近的位置具有相对较高的土壤呼吸速率。
图 2 土壤呼吸速率的月动态变化。S1: 列间；S2: 株间；S3: 行间靠茶行位置；S4: 行间靠茶行中线位置。以下图、表同。
Fig. 2 Monthly dynamic changes in soil respiration rate at four measurement positions. S1: Between columns; S2: Between plants; S3: Between lines
near plants; S4: Between lines near middle line of plants. The same is following Tables and Figures.
图 3 土壤呼吸速率的季节动态变化。同一季节柱上不同小写和大写字母分别表示差异显著(P < 0.05)和极显著(P < 0.01)。
Fig. 3 Seasonal changes in soil respiration rate at four measurement positions. Different small and capital letters above column in the same season
indicate significant differences at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
第3期 197
3.3 土壤呼吸与环境因子的关系
3.3.1 土壤呼吸速率与环境因子的相关性
土壤温度、土壤含水量、大气温度、湿度、 CO2
浓度等都是导致土壤呼吸速率变化的重要环境因
子[15]。将各月测定的土壤呼吸速率和相应的环境
因子进行相关分析，结果表明(表 1), 不同观测位置
土壤 10 cm 深处的温度与土壤呼吸速率的相关关系
为 0.85 ~ 0.95，相关性均达到极显著水平(P < 0.01)；
大气温度与土壤呼吸速率的相关系数为 0.72 ~
0.83，相关关系达极显著水平(P < 0.01)，说明土壤
温度(尤其是土壤 10 cm 深处的温度)是引起茶园土
壤呼吸速率月动态变化的主要决定因子。在本试
验观测条件下，土壤呼吸速率与土壤含水量、大气
湿度、CO2 浓度的相关关系较弱，均没有达到显著
水平(P > 0.05)。
3.3.2 土壤温度对土壤呼吸的影响
土壤温度是土壤呼吸最重要的影响因子[16]，目
前普遍用指数方程 (SR = R0 × ebT)来描述温度与呼
吸的关系[6,17]。从图 5 可见，指数方程能较好模拟
茶园土壤呼吸速率与土壤 10 cm 深处温度的关系
(P < 0.01)，在茶园不同观测位置中，土壤 10 cm 深
处温度能解释土壤呼吸速率月动态变化的 67.79% ~
88.52%。
基础呼吸 R0 值和温度敏感性指数 Q10 值是反
映土壤呼吸速率温度依赖性的两个重要变量。从
表 2 数据可以看出，茶园不同位置的基础呼吸 R0
值在 0.35 ~ 0.61 μmol m–2s–1 之间，表现为 S1 > S2 >
S3 > S4；茶园不同观测位置的 Q10 值在 1.58 ~ 1.86
图 4 年均土壤呼吸速率的空间异质性。柱上不同小写和大写字母分别表示差异显著(P < 0.05)和极显著(P < 0.01)。
Fig. 4 Spatial heterogeneity of annual mean soil respiration rates at four measurement positions. Different small and capital letters above column
indicate significant differences at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
表 1 不同观测位置土壤呼吸速率与环境因子的相关系数
Table 1 Correlation coefficient between soil respiration and environment factors at different measurement positions
观测位置
Measurement position
土壤 10 cm 深处温度
Soil temperature at 10 cm depth
土壤湿度
Soil moisture
大气湿度
Air moisture
大气 CO2 浓度
Air CO2 concentration
大气温度
Air temperature
S1 0.89** 0.14 –0.03 0.31 0.79**
S2 0.95** 0.20 0.16 0.33 0.83**
S3 0.85** 0.33 0.28 0.43 0.72**
S4 0.90** 0.24 0.10 0.19 0.79**
n = 12，r0.05 = 0.576，r0.01 = 0.708；
**: P < 0.01，*: P < 0.05。
尤志明等：南方红壤区 3 年生茶园土壤呼吸特征
198 第21卷热带亚热带植物学报
之间，表现为 S2 > S3 ≥ S4 > S1。
3.4 影响茶园土壤呼吸速率空间异质性的因素
3.4.1 根系生物量、土壤性质指标的空间差异
茶树的种植管理模式造成了茶树根系分布和
土壤性质在茶行尺度上具有明显的不一致性(表
3)。根系生物量和土壤有机碳含量呈现一定的辐
射梯度，高值出现在距离茶树基部较近的位置(S2)，
低值出现在距离茶树基部较远的位置(S4)；而茶园
土壤养分指标(全氮、碱解氮、有效磷、有效钾)则随
着施肥区域向外扩散，在茶行尺度上的空间分布均
表现为 S1 > S2 > S3 > S4；C/N 比表现为 S4 > S3 >
S2 > S1。
3.4.2 影响茶园土壤呼吸空间异质性的因素
用相关分析方法分析各观测点根系生物量、土
壤性质指标与年均土壤呼吸速率的关系。结果表
明，在茶行尺度上年均土壤呼吸速率与根系生物量
呈极显著的正相关(r = 0.91， P < 0.01；n = 12， r0.01 =
0.708)；而与土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷、有
效钾和 C/N 比的相关系数分别为 0.49、0.55、0.43、
0.21、0.42 和 – 0.42，相关关系不显著(P > 0.05；n =
12，r0.05 = 0.576)。
通过回归分析发现，各观测位置茶树根系生物
量与年均土壤呼吸速率呈极显著的线性相关(P <
0.01)(图 6)。茶树根系生物量能够解释茶园土壤呼
吸速率在茶行尺度上空间变异的 82.68%。
图 5 不同观测位置土壤呼吸速率与土壤温度的关系
Fig. 5 Relationship between soil respiration rate and soil temperature at different measurement positions
表 2 土壤呼吸速率温度依赖性的模拟参数
Table 2 Parameters of exponential relationship between soil respiration and soil temperature at four measurement positions
观测位置 Measurement position R0 b Q10 R
2 n
S1 0.61 0.0456 1.58 0.7786 12
S2 0.51 0.0618 1.86 0.8852 12
S3 0.43 0.0555 1.74 0.6779 12
S4 0.35 0.0554 1.74 0.8575 12
第3期 199
4 结论和讨论
4.1 茶园土壤呼吸速率的时间变化格局
土壤呼吸速率在不同月份表现出明显的变化
格局，大多数土壤呼吸速率最高值出现在夏季，最
低值出现在冬季。吴建国等[18]的研究表明，六盘山
林区几种土地利用方式下土壤呼吸速率月动态均
表现为在 5 至 8 月逐渐增加，在 9 至 10 月逐渐下降；
Mo 等[19]研究表明鼎湖山热带成熟森林夏季土壤呼
吸速率是冬季的两倍。不同类型生态系统土壤呼
吸速率的季节变化曲线各有差异，通常概括为：单
峰型、双峰型和多峰型[20–21]。本研究结果表明，茶
园土壤呼吸速率呈明显的单峰曲线特征，和同纬度
地区的森林生态系统[21]、经济林生态系统[22–23]等的
研究结论相一致。许多研究表明，土壤呼吸速率季
节性变化格局的出现一般是由于土壤温度的变化
引起的[24]，也有可能是土壤温度和湿度共同作用的
结果[17,23]。在本研究中，温度的变化是茶园土壤呼
吸速率发生时间变化格局的主要驱动因素。
4.2 土壤温湿度对茶园土壤呼吸速率的影响及其
Q10值
本研究结果表明，指数方程能较好模拟土壤
呼吸速率与土壤 10 cm 深处温度的相互关系(P <
表 3 茶园根系生物量和土壤养分的空间异质性
Table 3 Spatial heterogeneity of root biomass and soil nutrients at four measurement positions
　
观测位置 Measurement position
S1 S2 S3 S4
根系生物量 Root biomass (g m–2) 696.11 ± 111.38bB 1507.67 ± 289.63aA 476.99 ± 26.97bBC 56.79 ± 12.02cC
有机碳 Organic carbon (g kg–1) 15.07 ± 0.81aA 15.24 ± 0.78aA 14.43 ± 2.06aA 13.47 ± 0941aA
全氮 Total N (g kg–1) 1.43 ± 0.10aA 1.31 ± 0.07abAB 1.23 ± 0.16bAB 1.12 ± 0.09bB
碱解氮 Alkali-hydrolyzed N (mg kg–1) 245.25 ± 15.05aA 173.35 ± 2.85bB 151.85 ± 17.95bcB 141.45 ± 5.65cB
有效磷 Available P (mg kg–1) 102.90 ± 30.8aA 73.80 ± 19.00aA 64.30 ± 30.20aA 63.25 ± 38.75aA
速效钾 Available K (mg kg–1) 159.60 ± 13.70aA 77.40 ± 10.30bB 55.15 ± 5.15cBC 46.60 ± 3.40cC
C/N 10.55 ± 0.17cC 11.63 ± 0.03bB 11.76 ± 0.19bAB 12.09 ± 0.08aA
同行数据后不同小写和大写字母分别表示差异显著(P < 0.05)和极显著(P < 0.01)。
Data followed different small and capital letters within row indicate significant differences at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
图 6 年均土壤呼吸速率与茶树根系生物量的线性关系
Fig. 6 Linear relationships between annual mean soil respiration rate and root biomass
尤志明等：南方红壤区 3 年生茶园土壤呼吸特征
200 第21卷热带亚热带植物学报
0.01)。在茶园不同观测位置中，土壤温度能解释土
壤呼吸速率变化的 67.79% ~ 88.52%，此结论与多
数研究结果相吻合。黄承才等[25]的研究表明，中亚
热带东部 3 种主要木本群落[青冈(Cyclobalanopsis
glauca)常 绿 阔 叶 林、毛 竹(Phyllostachys edulis)林
和茶园]土壤呼吸速率与地温均呈极显著的指数
相关，可作为土壤呼吸的模型，进行土壤呼吸速率
和呼吸量的估算；李雅红等[26]的研究表明，西天目
山毛竹林土壤呼吸速率与土壤温度呈现显著的指
数相关，土壤温度可以解释土壤呼吸速率变化的
94.09%。土壤呼吸不仅受到土壤温度的影响，土壤
湿度过高或过低也将成为土壤呼吸强度的重要限
制因素。黄斌等[27]的研究表明，当气温上升后，土
壤温度不再是土壤微生物活动的限制因子，影响土
壤呼吸速率的主要是土壤水分状况；Akinremi 等[28]
的研究表明，在一些半干旱地区的作物生长季内，
土壤水分是控制土壤呼吸速率的重要因素；当土壤
含水量大于 38% 时，土壤含水量与鼎湖山针阔叶
混交林土壤呼吸速率呈负相关[29]；在东北不同林分
中，当土壤含水量低于 20% 时，湿度成为土壤呼吸
速率的限制性因子[30]。本研究试验样地地处中亚
热带，气候温暖湿润，雨量充足且降水频率较大，样
地的土壤含水率较高，土壤含水量与土壤呼吸速率
的相关关系不显著，说明土壤含水量不是茶园土壤
呼吸的限制因素。
温度敏感性指数 Q10 值是呼吸总量定量估计
中必不可少的参数[31]。本研究结果表明，茶园不同
观测位置的 Q10 值在 1.58 ~ 1.86 之间，低于 Raich
等[32]报道的全球 Q10 值(2.4)，亦低于中国不同气候
带人工林土壤呼吸的平均 Q10 值(2.09)
[33]，与黄承才
等[26]研究的中亚热带茶园土壤呼吸 Q10 值(1.75)相
当。该现象可能与茶园的耕作有关，林地开垦成茶
园后，土壤大团聚体含量下降和轻组有机碳大量损
失，而轻组有机碳比全碳更能反映由于土地利用变
化导致有机碳损失的敏感程度[34–35]。
4.3 茶园土壤呼吸在茶行尺度上的空间异质性及其
　影响因素
在人工林和农田生态系统中，由于植株空间布
局的规律性，应考虑植株的空间格局对土壤呼吸作
用的影响[8]。本研究在茶行尺度上选择 4 个观测
位置探讨茶园土壤呼吸速率的空间差异，结果表明
茶园土壤呼吸速率高值通常出现在距离茶树基根
部较近的位置。这种生态系统内部土壤呼吸速率
的空间异质性在以前的一些研究中曾被报道，如玉
米田土壤较高的呼吸速率值出现在靠近玉米(Zea
mays)植株的地方[8]；桉树人工林的中断线附近的土
壤呼吸速率值比行间要高[36]。因此，估算茶园生态
系统土壤呼吸碳通量，必须顾及土壤呼吸速率的空
间异质性，如果不考虑土壤呼吸作用的空间差异就
把实际观测数据程序化到生态系统层面，将会导致
很大的偏差。
土壤呼吸速率空间异质性可能是根系生物量、
植株凋落物的空间格局和小尺度上土壤温度、湿
度、养分含量等理化性质差异而造成的。根据韩广
轩等[8]的研究结果，在玉米生长过程中，测定位置和
根系生物量的分布是影响土壤呼吸作用空间分布
格局的关键因素，而土壤湿度、土壤有机质、全氮和
碳氮比对土壤呼吸作用的空间异质性影响不显著；
Stoyan 等[37]利用统计学方法分析了 2 m2 尺度上白
杨(Populus alba)林 和 小 麦(Triticum aestivum)地 中
土壤呼吸的空间异质性，认为是根系生物量和植株
凋落物的空间格局造成的；Maestre 等[38]认为小尺
度上的土壤湿度和土壤温度的差异性质导致了土
壤呼吸的空间异质性。在本试验中，茶树根系生物
量能够解释茶园土壤呼吸速率在茶行尺度上空间
变异的 82.68%。
综上所述，本文阐明了茶园土壤呼吸速率的季
节动态和在茶行尺度上的空间差异，探讨了茶园土
壤呼吸速率的主要影响因素。本文所研究的是初
投产茶园，测定时间也较短，揭示的规律还有待于
长期定位监测的进一步验证。
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