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Annual Dynamic of Soil Respiration and Its Influential Factors in Intensively-Managed Forests of Phyllostachys praecox

集约经营雷竹林土壤呼吸年动态变化规律及其影响因子


在浙江临安市雷竹主产区定位监测1年内土壤各组分呼吸动态。结果表明: 雷竹林地土壤总呼吸速率、土壤生物异养呼吸速率及根系自养呼吸速率的年平均值分别为5.42,2.24和2.89 μmolCO2 ·m-2s-1; 1年中分别在2和7月出现土壤呼吸峰值; 雷竹林地土壤年释放CO2量为73.40 t ·hm-2a-1,其中林地异养呼吸和自养呼吸分别占总呼吸的45.67%和54.33%; 土壤呼吸、土壤生物异养呼吸和土壤根系自养呼吸均与土壤温度呈明显的指数关系,以土壤5 cm深处温度为依据得到的温度系数(Q10值)分别为1.70,1.86和1.48,土壤总呼吸与土深5 cm处土温、8: 00气温、土壤水溶性有机碳含量和土壤总有机碳含量呈显著正相关(P < 0.01),而土壤含水量、8: 00大气相对湿度和土壤水溶性有机碳含量与土壤呼吸无显著相关性。

An experiement was conducted in typical Phyllostachys praecox stands located in Lin‘an, Zhejiang Province to study the dynamic change of soil respiration and the relationship between soil respiration and environmental factors. The results indicated that the soil total respiration rate, heterotrophic respiration rate, and autotrophic respiration rate of Phyllostachys praecox were 5.42, 2.24 and 2.89 μmol ·m-2s-1 respectively. The annual dynamic pattern displayed a double-peak curve and changed greatly. The amount of CO2 released from Phyllostachys Praecox was 73.40 t ·hm-2a-1, including 45.67% heterotrophic respiration and 54.33% autotrophic respiration. Soil respiration rate, heterotrophic respiration rate and autotrophic respiration rate had strong exponential correlations with soil temperature, especially the temperature at 5 cm depth of the soil, and the Q10 value at 5 cm depth was 1.70, 1.68 and 1.48 respectively. The soil respiration had significant correlation with the soil temperature in 5 cm depth, atmospheric temperature at 8: 00, water soluble organic C content, total organic C content, while it had no significant correlation with the soil water content, relative humidity at 8: 00, and the content of water soluble organic N.


全 文 :第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
3456!$ % & &
集约经营雷竹林土壤呼吸年动态变化规律
及其影响因子!
张7艳7姜培坤7许开平7李永夫7吴家森7刘7娟
"浙江农林大学环境与资源学院 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室7临安 8&&8%%$
摘7要!7在浙江临安市雷竹主产区定位监测 & 年内土壤各组分呼吸动态% 结果表明& 雷竹林地土壤总呼吸速率(
土壤生物异养呼吸速率及根系自养呼吸速率的年平均值分别为 >2!$!$2$! 和 $2C? #A01(\$’A
B$;B& # & 年中分别
在 $ 和 " 月出现土壤呼吸峰值# 雷竹林地土壤年释放 (\$ 量为 "82!% <’@A
B$9B& !其中林地异养呼吸和自养呼吸分
别占总呼吸的 !>2#"d和 >!288d# 土壤呼吸(土壤生物异养呼吸和土壤根系自养呼吸均与土壤温度呈明显的指数
关系!以土壤 > NA深处温度为依据得到的温度系数"Z&%值$分别为 &2"%!&2C# 和 &2!C!土壤总呼吸与土深 > NA处
土温(C& %% 气温(土壤水溶性有机碳含量和土壤总有机碳含量呈显著正相关") q%2%&$!而土壤含水量(C& %% 大
气相对湿度和土壤水溶性有机碳含量与土壤呼吸无显著相关性%
关键词!7雷竹# 土壤呼吸# 土壤生物异养呼吸# 土壤根系自养呼吸# Z&%
中图分类号! ’"&!777文献标识码!-777文章编号!&%%& B"!CC#$%&&$%# B%%&" B%#
收稿日期& $%&% B%8 B&$# 修回日期& $%&& B%8 B%!%
基金项目& 浙江省自然科学基金"Q8&%%>"C$和浙江省科技厅优先主题项目,浙江省重要经济林系统固碳减排关键技术研究与应用示范-
共同资助%
!姜培坤为通讯作者%
:))9%.H<)%#’8"*7"’.+,($’&%0’")%)5M0(M)*.9,)0’%./%80"&(’)M)0,)(’E,./"&,(0("*!"#$%&’()"#&*+(,)%-
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:1(0&%80&7-5 DYODMFDAD5;<4:Q<@D:Q59AFNN@95HD0L;0F1MD;OFM9MD;41<;F5:FN9)"0.+73&-"07E*&#-+LUDMD>2!$! $2$! 95: $2C? #A01’AB$ ;B& MD;ODN:04K1DXOD9‘ N4MTD95: N@95HD: HMD9<1Q6,@D9A045<0L(\$ MD1D9;D: LM0A)"0.+73&-"07)*&#-+LU9;"82!% <’@A
B$9B& !
F5N14:F5H!>2#"d @D!288d 94<0MD;OFM9 NA:DO<@ 0L<@D;0F1! 95: <@DZ&% T914D9<> NA:DO<@ U9;&2"%! &2#C 95: &2!C MD;ODNMD;OFM9 NA:DO<@! 9;014K1D0MH95FN(N05MD19;,< ="&5(&7)"0.+73&-"07E*&#-+L# ;0F1MD;OFM977土壤是一个巨大的碳库!其碳贮量约为& >%% g
&%? &??&$!是陆地植被碳贮量的 $ 倍 "Z9<;05 #3&.6!
$%%%$% 土壤呼吸是土壤碳释放的一个主要途径%
据估计!全球土壤每年向大气释放碳量是化石燃料
燃烧排放碳量的 &% 倍以上"]9FN@ #3&.6! &??>$% 森
林土壤呼吸量占森林生态系统呼吸总量的 !%d j
C%d!其较小的变幅都会导致大气 (\$ 浓度较大的
波动% 因此!研究森林土壤呼吸对于准确评价森林
生态系统碳汇功能具有十分重要的意义% 影响土壤
呼吸的因素很多!土壤有机质控制着土壤生物的异
养呼吸!植物光合产物控制着根系的自养呼吸!土壤
林 业 科 学 !" 卷7
温度(土壤湿度(根系生物量(凋落物(微生物种群等
都直接影响着不同组分的土壤呼吸%
雷竹 ")"0.+73&-"07E*&#-+L$ 是优良的笋用竹
种% 因其产量高(成林快(出笋早(味道鲜(销路好等
特点而被大范围引种栽培"杨芳等!$%%#$% 雷竹集
约经营技术的核心是冬季在竹林地表覆盖稻草和竹
叶"可增加土壤温度!从而提早出笋时间$ "汪祖潭
等!&??>$!并通过大量施用肥料提高产量 "化肥用
量超过8 %%% ‘H’@AB$!有机肥达 &%% <’@AB$!不同
农户间施肥量和用肥类型有一定差别$% 然而!雷
竹集约经营产生了诸如土壤有机质过多积累但有机
质结构不稳定".F#3&.6! $%%C$(土壤养分不平衡等
土壤问题!造成大量 (\$ 进入大气% 本研究在浙江
临安市雷竹主产区设置定位试验!监测 & 年内各组
分土壤呼吸动态!旨在探明集约经营雷竹林土壤呼
吸特征!为研发减排生产措施提供技术支撑%
&7研究区概况
研究区位于雷竹主产区浙江省临安市三口乡葱
坑村"&&?a!$b*!8%a&!b+$!海拔 &>% A!属中亚热带
温润型季风气候区!气温适中!日照充足!雨量丰沛!
四季分明!气候垂直变化明显% 年平均降水量
& #&82? AA!年降水日 &>C 天% 受地形(气候诸因素
制约!降水量年内分配不均!汛期 !)&% 月多梅雨和
台风% 夏秋受太平洋副热带高压控制!气温高(雨量
少(易伏旱!或伏秋连旱!年平均气温 &>2C c!全年
无霜期 $8# 天% 土壤为发育于粉砂岩的红壤土类的
黄红壤亚类!地形以丘陵为主%
该研究区雷竹林林龄 # 年!立竹密度 $2C
株’A$!立竹平均胸径 82>> NA% 研究区雷竹林从
$%%8 年开始采取覆盖措施% 试验地土壤基本理化
性质"鲁如坤!$%%%$见表 &%
表 @A土壤基本理化性质!
C%1D@A6%(’8$4<(’8"84,#’8%.$&"$,&0’,("*04,("’. #$%%CX&&$
土层
’0F119QDMe
NA
总孔隙度
,0<91O0M0;F"d$
土壤密度
’0F1:D5;F"H’NAB8 $
Ol
有机质含量
\MH95FNA9N05"H’‘HB& $
全氮含量
,0<91+
N05"H’‘HB& $
水解氮含量
lQ:M01QI9K1D+
N05"AH’‘HB& $
有效磷含量
-T9F19K1D_
N05"AH’‘HB& $
速效钾含量
-T9F19K1Dm
N05"AH’‘HB& $
% j$% >$2C% &2$> >2%8 ""2!! &2"& $>!2$! "#2>" ?#2&8
$% j!% >#28> &2&# >2$! !82$" &2>8 &>C2?% $!2&# &>%2!$
$% j#% >82C& &2$$ #2%> 8?28% %2?C "#2$"$ &2>C "%2$>
77"采集后的土壤样品!经风干(去杂和过筛后使用% 土壤有机质含量测定采用重铬酸钾容量法# 土壤全氮含量测定采用凯氏法# 水解氮含
量测定采用碱解法# 有效磷含量测定采用 l(1X+l!S浸提!钼锑抗法# 速效钾含量测定采用醋酸铵浸提!火焰光度法% -LN01DNKQmPD1:9@1AD<@0:! @Q:M01QI9K1D+N05A01QK:D54A95$7研究方法
按照当地竹农栽培习惯!$%%C 年 && 月下旬进
行雷竹林地表覆盖!地表先盖 &% NA稻草!再覆盖
$% NA的竹叶!翌年 ! 月中旬揭去未腐烂的覆盖物%
分别于 $%%C 年 && 月中旬($%%? 年 > 月中旬和 ? 月
下旬施肥!8 次肥料用量比例分别控制在 8>d j
!%d! 8%d和 8%d j8>d!肥料以尿素和复合肥
"+p_$\>pm$\h&>p&>p&> $为主!尿素用量 &2&$>
<’@AB$!复合肥用量 $2$> <’@AB$% 施肥后!结合翻
耕 & 次% $%%? B&&)$%&% B%& 没有再覆盖(施肥%
$%%C 年 && 月在试验区分别设置切断根系"挖
壕沟$和保留根系 "不挖壕沟$ $ 种处理!各重复 !
次% 切断根系的具体操作是在随机选定的 & Ag
& A小样方四周挖掘 & A深的壕沟后!用 ! 块 & Ag
& A的硬塑料板贴在壕沟周围后将土回填!以阻止
根系内外生长"R05:X.9AKDM断根系处理区附近设 & 块 & Ag& A的保留根系处
理区%
土壤呼吸测定采用动态密闭气室红外 (\$ 分
析法 ")]W-$!仪器为美国 .FXN0M公司生产的 .)X
C&%%% 测定时间自 $%%? B%&)&$!每月选择 &> 日
左右一天早上 C& %% 进行测定!C 个小样方同时进行
测定% 土壤隔离环永久安放在不同处理雷竹林样方
中!从而避免了由于安置土壤隔离环对土壤扰动而
造成的短期内呼吸速率波动% 测定时要先移开土壤
环上的覆盖物!然后把气室罩在土壤环上!测定结束
后!再把原来的覆盖物盖上去!尽量不改变覆盖物的
状态% 测定土壤呼吸的同时!用 .)XC&%% 红外气体
分析仪自带温湿度探头测定地下 > NA土深处的温
湿度!同时测定距地面 &2> A处大气温度和大气相
对湿度!并采集每个样方周边 % j$% NA土层 8 个土
壤样品!采用多点混合取样% 分析土壤的水溶性有
机碳(水溶性有机氮和总有机碳含量% 土壤水溶性
有机碳含量测定方法& 称鲜土 $%2%% H"同时测定土
壤含水量$!水土比为 $p&!用蒸馏水浸提!在 $> c
C&
7第 # 期 张7艳等& 集约经营雷竹林土壤呼吸年动态变化规律及其影响因子
下振荡 %2> @!再在高速离心机中"C %%% M’AF5 B& $
离心 &% AF5!后抽滤过 %2!> #A滤膜!在岛津 ,\(X
/NOl有机碳分析仪上测定抽滤液的水溶性有机碳
含量% 土壤水溶性有机氮含量测定方法& 称鲜土
$%2%% H"同时测定土壤含水量$!水土比为 $p&!用
蒸馏水浸提!在 $> c下振荡 %2> @!再在高速离心机
中"C %%% M’AF5 B&$离心 &% AF5!后抽滤过 %2!> #A
滤膜!在岛津 ,\(X/NOl的 ,+单元上测定抽滤液
的水溶性氮含量# 土壤总有机碳含量采用重铬酸钾
外加热法"中国土壤学会!&???$测定%
土壤呼吸速率 B;"#A01’A
B$;B& $计算公式为
B;h&D
2C!C为温度"c$! & 为 % c时的土壤呼吸速
率! 2为土壤呼吸速率对温度的反应系数% 温度敏
感性指数Z&%是指温度升高 &% c时土壤呼吸速率变
化的倍数 Z&% hD
&%2".40#3&.6! $%%&$%
计算处理及作图采用 *YND1软件%
87结果与分析
B?@A土壤各组分呼吸速率及其动态变化
由图 & 可知!土壤呼吸的季节变化呈双峰型!变
化幅度较大% & 月 &> 日土壤呼吸速率为 "2!#
#A01(\$’A
B$;B&! $ 月 &! 日 时 增 加 到 了 ?2%>
#A01(\$’A
B$;B&!增加了 $&28&d!8 月 &> 日骤降
至 82!$ #A01(\$’A
B$;B&% !)" 月!土壤呼吸速率
曲折地回升到 "2>8 #A01(\$’A
B$;B&!达到第 $ 个
峰值!从 " 月开始土壤呼吸速率明显下降!到 &$ 月
降至最低 &2%C #A01(\$’A
B$;B&% 雷竹林地土壤总
呼吸速率年平均值为 >2!$ #A01(\$’A
B$;B&% 经计
算!雷竹林地土壤年释放 (\$ 量为 "82!% <’@A
B$%
图 &7土壤各组分呼吸年动态
SFH6&7-55491:Q59AFN0L:FLDMD5根系自养呼吸速率增减趋势和土壤呼吸速率完
全一致!在 %2"& 和 #2C% #A01(\$’A
B$;B&之间!波
动较大% 第 & 个峰值"#2C% #A01(\$’A
B$;B& $出现
在 $ 月!第 $ 个峰值"!2CC #A01(\$’A
B$;B&$出现在
" 月!最小值出现在 &$ 月"%2"& #A01(\$’A
B$;B&$!最
大值是最小值的 ?2>C 倍!雷竹林地根系自养呼吸速
率平均值为 $2C? #A01(\$’A
B$;B&%
土壤生物异养呼吸速率年动态曲线较平缓!波
动相 对 较 小 " %28" j82!! #A01(\$’A
B$;B&$!
最大值出现在 > 月!最小值出现在 &$ 月% & 月土壤
生物异养呼吸速率为 $2?# #A01(\$’A
B$;B&!$ 月略
有下降!8 月份开始回升!> 月达到最大值!之后开始
下降!&$ 月降至 %28" #A01(\$’A
B$;B&%雷竹林地土
壤 生 物 异 养 呼 吸 速 率 年 平 均 值 为
$2$! #A01(\$’A
B$;B&%
由表 $ 可见!根系自养呼吸对土壤呼吸的贡献
率略大!平均为 >!288d!且在不同季节差异显著!
变化规律不明显!在 8&2%%d和 ">2$%d间波动!&!$
和 ")&$ 月根系自养呼吸所占比例高于土壤生物异
养呼吸!8)# 月根系自养呼吸所占比例低于土壤生
物异养呼吸% 土壤生物异养呼吸对土壤呼吸的贡献
率较小!均值为 !>2#"d!其增减变化和根系自养呼
吸相反!&!$ 和 ")&$ 月较小!8)# 月较大!最大值
为 #?2%%d!最小值为 $!2C%d%
表 >A土壤各组分呼吸贡献率年动态
C%1D>A!")0&’190’")"*5’**,&,)08"#$"),)0(
"*("’.&,($’&%0’") $%%?
日期
9^根系自养呼吸贡献率
(0594<0"d$
土壤生物异养呼吸贡献率
(05@D"d$
$%%? B%& B&> #%2$C 8?2"$
$%%? B%$ B&! ">2$% $!2C%
$%%? B%8 B&> 882$# ##2"!
$%%? B%! B&# 8&2%% #?2%%
$%%? B%> B&> !&2$% >C2C%
$%%? B%# B&> 8$2!> #"2>>
$%%? B%" B&# #!2C& 8>2&?
$%%? B%C B&" #C2C8 8&2&"
$%%? B%? B&> "&2#8 $C28"
$%%? B&% B&> #82#% 8#2!%
$%%? B&& B&> #"2#? 8$28&
$%%? B&$ B&! #>2"! 8!2$#
B?>A土壤各组分呼吸的 .@O值及其温度敏感性
以土壤各组分呼吸速率与地下 > NA土深处温
度之间的关系式计算出的 Z&%值为 &2!C j&2C# "表
8$!根系自养呼吸的 Z&%值最小!土壤生物异养呼吸
的 Z&%值最大!土壤呼吸的 Z&%值居中!和土壤各组
分呼吸速率与大气温度之间的关系式计算出的 Z&%
值的变化规律一致%
土壤呼吸的 Z&%值(土壤生物异养呼吸的 Z&%值
和根系自养呼吸的 Z&%值在不同的温度条件下的变
?&
林 业 科 学 !" 卷7
化规律一致!都是对地下 > NA处温度的敏感性大于
大气温度的敏感性%
B?BA土壤呼吸与环境因子的关系
对每次测得的 > NA土深处地温和大气温度与对
应的集约经营雷竹林土壤呼吸速率进行相关性分析!
图 $和 8分别为集约经营雷竹林土壤呼吸速率与气温
及 > NA土深处地温的拟合曲线!从图中可以看出!土
壤呼吸速率随温度的升高而升高!土壤呼吸速率与气
温和 > NA深处地温均呈二次线性相关!与 > NA深处地
温和大气温度的相关系数分别为%2?>> &和%2C!C ?!相
关性呈极显著水平")q%2%&$!集约经营雷竹林 (\$ 排
放与 > NA深处地温相关性最好%
表 BA土壤各组分呼吸速率与温度的关系
C%1DBA+,.%0’")(4’$"*("’.&,($’&%0’")&%0,%)50,#$,&%09&,
项目
)> NA土深处温度
,DAODM9<4MD9<> NA;0F1:DO<@
大气温度
-Bh&D2C B$ Z&% Bh&D2C B$ Z&%
土壤呼吸速率
’0F1MD;OFM9B’ h&2CC" "D
%2%>8 8C %28$$ % &2"% B’ h82%&$ >D
%2%$! &C %2&8> & &2$"
土壤生物异养呼吸速率
lDBl h%2#"& 8D
%2%## $C %28>8 ! &2C# Bl h&2%!! 8D
%2%8C "C %2$"> $ &2!"
根系自养呼吸速率
-4<0B-h&2&?? CD
%2%8? !C %2&!8 & &2!C B-h&2C#%>D
%2%&& $C %2%$8 ? &2&$
图 $7土壤呼吸速率与土壤温度"地下 > NA$的关系
SFH6$7]D1995: ;0F1 NA:DO<@
图 87土壤呼吸速率与 C& %% 气温的关系
SFH687]D1995: 977对每次测得的土壤呼吸速率分别与 % j$% NA
土层土壤含水量和大气相对湿度进行相关性分析
"图 !!>$!B$ 分别为%2$## "和%2$&> $!相关不显
著!这表明 % j$% NA土层土壤含水量和大气相对湿
度不是影响土壤呼吸的重要环境因子%
对每次测得的土壤水溶性碳(水溶性有机氮和
总有机碳含量分别与雷竹林地土壤呼吸速率进行相
关性分析!从图 #!" 和 C 可以看出!土壤水溶性碳含
图 !7土壤呼吸速率与土壤含水量的关系
SFH6!7]D1995: ;0F1U9图 >7土壤呼吸速率与 C& %% 大气相对湿度的关系
SFH6>7]D1995: MD19量和土壤总有机碳含量与集约经营雷竹林土壤呼吸
速率之间呈二次线性相关!相关系数 B$ 分别为
%2?$% %和%2C%" %!相关性极显著")q%2%&$!这表
明土壤水溶性碳和土壤总有机碳含量是反映土壤呼
吸速率的重要因子!而土壤水溶性有机氮含量与土
壤呼吸速率相关性不显著")r%2%>$!相关系数 B$
为%2!$% >!表明集约经营雷竹林土壤水溶性有机氮
含量对土壤呼吸的影响较小%
%$
7第 # 期 张7艳等& 集约经营雷竹林土壤呼吸年动态变化规律及其影响因子
图 #7土壤呼吸速率与水溶性有机碳含量的关系
SFH6#7]D1995: U9图 "7土壤呼吸速率与水溶性有机氮含量的关系
SFH6"7]D1995: U9图 C7土壤呼吸与土壤有机碳含量的关系
SFH6C7]D1995: <0<910MH95FN(N05!7结论与讨论
本试验雷竹林土壤总呼吸 (\$ 量为 "82!%
<’@AB$9B&!是我国热带林"#2?8 <’@AB$9B& $(落叶阔
叶林 "!2?% <’@AB$ 9B& $( 硬叶常绿阔叶林 "82?$
<’@AB$9B&$ 和暖性针叶林"82"> <’@AB$9B&$"周玉荣
等!$%%%$的 &% j$% 倍!也远远高于褚金翔等"$%%#$
测得的川西亚高山林区 8 种土地利用方式下的土壤
呼吸量!是位于湖南省会同县"&%?a>8b*! $"a%8b+$(
同属于亚热带湿润气候区毛竹")"0.+73&-"07#:=.%7$
林地土壤年释放(\$ 量"882?! <’@A
B$9B&$的 $ 倍多
"范少辉!$%%?$% 早产高效栽培下的雷竹林之所以有
这么大的 (\$ 释放量!主要与覆盖物大量分解释放
(\$ 和大量施肥导致土壤有机质含量升高(活性增加
".F#3&.6! $%%C$有关!也与雷竹种植密度大(地下竹
鞭密集(笋芽分化多有关%
根系自养呼吸对土壤呼吸的贡献率">!288d$
略高于土壤生物异氧呼吸贡献率 "!>2#"d$!这与
lD191"&??&$和 ,@FDMM05"&??#$等人的研究结果一
致% 不同学者研究发现!各呼吸组分对土壤总呼吸
的贡献率有很大不同% *OM05 等 "&???$发现!土壤
呼吸中有 #%d来源于根系呼吸!l0HKDMH等"$%%&$
认为根系呼吸对整个土壤呼吸的贡献率为 >!d!然
而也有许多研究认为土壤微生物呼吸构成了土壤呼
吸的大部分""%d$"mD1$%%$# -59MDQ! $%%$$% 本试验出现这样的结果和雷
竹属笋用竹有关!雷竹其地下竹鞭(根系发达!根系
自养呼吸就较大% 本试验与以往研究不同之处是土
壤呼吸速率和根系自养呼吸速率在 & 年中的 $ 和 "
月分别出现了峰值!" 月出现的峰值与以往研究结
果一致!是由气温升高造成# $ 月的峰值主要是受
覆盖增温和覆盖物分解释放出热量的影响%
本试验测定集约经营雷竹林土壤呼吸速率与地
下 > NA土深处温度的 Z&%值为 &2"%% 湖南会同林
区杉木"5=’’%’("&9%& .&’-#+.&3&$林土壤呼吸速率
与 > NA土深处温度的平均 Z&%值为 &2?! "方晰等!
$%%>$!彭少麟等"$%%$$和 .40等"$%%&$研究认为
全球范围森林植被的 Z&%值平均为 &2>!周海霞等
"$%%" $ 认 为东 北温 带次 生 林 与 落 叶 松 " 1&*%L
+.(#’7%7$人工林 Z&% 值为 82%" j82#&!杨金艳等
"$%%#$对我国东北东部地区估算的 Z&%值为 $2>" j
82>>% 可见!Z&%具有明显的地带性!纬度位置越高!
Z&%值越大% 本试验结果符合上述地带性规律%
国内外相关研究表明!土壤呼吸速率的变化受
温度与水分共同调控" 9^TF;05 #3&.6! $%%%# m95H#3
&.6! $%%8$!土壤水热条件交互作用共同影响着森林
生态系统的土壤呼吸过程!同时考虑土壤温度和含
水量时!可以解释土壤呼吸变化的 #"2>d j?%2#d
"m95H#3&.6! $%%8$% 土壤温度是影响土壤呼吸的
主要因子% 目前已有的研究结果均表明气温与土温
"特别是地下 > NA土壤温度$是影响土壤呼吸速率
的主要因子!而且呼吸速率与土温的相关性比与气
温的相关性要好% 本试验结果表明!土壤呼吸与大
气温度及地温均显著相关")q%2%&$!且与地温的
相关性高于与大气温度的相关性!这与刘建军等
"$%%$$的研究结果基本一致% 土壤呼吸与含水量
的关系通常用一元二次方程(双曲线方程和指数方
程来描述!但研究结论缺乏一致性 "张慧东等!
&$
林 业 科 学 !" 卷7
$%%C$% 在水分含量成为限制因子的干旱(半干旱
地区!水分含量与土壤温度共同起作用 "=9<@D;#3
&.6! &?C># 刘绍辉等!&??"$% 本试验研究区为湿润
亚热带季风气候区!雨量充沛!土壤含水量高达
8#2!8d j>$2&#d!水分不会成为土壤呼吸的限制
因子%
土壤水溶性有机碳和土壤总有机碳是土壤环境
变化的敏感指标!用来反映环境条件的变化% 杜丽
君等"$%%"$研究表明!水田(果园(林地和旱地土壤
水溶性有机碳和土壤总有机碳含量与土壤呼吸速率
的变化基本一致% 本试验研究发现! 集约经营雷竹
林土壤呼吸速率与土壤水溶性有机碳和土壤总有机
碳含量之间的关系极显著")q%2%&$!这一点与前
人研究结果一致% 本试验研究还发现!土壤呼吸速
率与土壤总有机氮含量之间相关性不显著!这与雷
竹林采取集约经营措施!大量施用氮肥!从而改变了
土壤的自然特性有关%
参 考 文 献
褚金翔!张小全6$%%#2川西亚高山林区三种土地利用方式下土壤呼
吸动态及组分区分6生态学报!$#"#$ & &#?8 B&"%%6
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(\$ 排放及其影响因素6环境科学! $C""$ & &#%" B&#&86
范少辉!肖复明!汪思龙!等6$%%?2湖南会同林区毛竹林地的土壤呼
吸6生态学报!$?"&&$ & >?"& B>?""6
方7晰!田大伦!项文化!等6$%%>2杉木人工林林地土壤 (\$ 释放量
及其影响因子的研究6林业科学! !&"$$ & & B"6
刘建军!王得祥!雷瑞德!等6$%%$6秦岭林区天然油松(锐齿栎林细
根周转过程与能态变化6林业科学!8C"!$ & & B#6
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响6生态学报! &"">$ & !#? B!"#6
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应6地球科学进展!&" ">$ & "%> B"&86
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京& 中国林业出版社!> B8%6
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碳动态变化6浙江林业科技!"8$ & 8! B8"6
杨金艳!王传宽6$%%#2东北东部森林生态系统土壤呼吸组分的分离
量化6植物生态学报! 8% "$$ & $C# B$?!6
张慧东!周7梅!赵鹏武!等6$%%C2寒温带兴安岭落叶松林土壤呼吸
特征6林业科学!!!"?$ & &!$ B&!>6
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周海霞!张彦东!孙海龙!等6$%%"2东北温带次生林与落叶松人工林
的土壤呼吸6应用生态学报!&C"&$$ & $##C B$#"!6
周玉荣!于振良!赵士洞6$%%%2我国主要森林生态系统碳库和碳平
衡6植物生态学报! $! ">$ & >&C B>$$6
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