全 文 ：第 49 卷 第 10 期
2 0 1 3 年 10 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 49，No. 10
Oct．，2 0 1 3
doi: 10．11707 / j．1001-7488．20131005
收稿日期: 2012 － 09 － 12; 修回日期: 2013 － 08 － 19。
基金项目: 黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11553035)。
* 庞凤艳为通讯作者。
白桦人工林土壤各组分呼吸通量的变化特征*
孟 春1 罗 京1 庞凤艳2
(1. 东北林业大学工程技术学院 哈尔滨 150040; 2. 哈尔滨市林业科学研究院 哈尔滨 150029)
摘 要: 运用 Li-8150 土壤 CO2 排放通量全自动测量系统，对东北林业大学哈尔滨实验林场白桦人工林土壤各
组分呼吸通量的昼夜变化进行观测和研究，探讨各组分呼吸通量昼夜变化特征、月际变化特点和温度敏感性。结
果表明: 各组分呼吸通量均呈单峰昼夜变化特征; 枯枝落叶呼吸通量昼夜内波动幅度远大于矿质土壤，尤其在春
秋两季; 根呼吸昼夜内波动幅度在 5 和 10 月份较大，其他月份较小; 昼夜内各组分呼吸通量占土壤呼吸总通量的
比例有波动，枯枝落叶和根呼吸通量的波动均表现出春秋两季较大、夏季较小的特点，矿质土壤则有相反的变化特
点; 各组分呼吸通量昼夜均值表现出显著的月际变化特点，与温度的月际变化正相关; 各组分呼吸通量占土壤呼
吸总通量的比例也呈现了显著的月际变化特征，枯枝落叶和根呼吸在春夏两季所占比例较高，秋季较低，而矿质土
壤呼吸通量表现为春秋两季较高，夏季较低; 各组分呼吸通量对地表下 10 cm 处的温度敏感性普遍高于对地表温
度的敏感性; 各组分呼吸通量对土壤温度的敏感性不同，表现为枯枝落叶 ＞根 ＞矿质土壤; Q10值的月际变化表现
出低温较大高温较小的变化特点。
关键词: 白桦人工林; 枯枝落叶呼吸; 根系呼吸; 矿质土壤呼吸; 昼夜变化
中图分类号: S76 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2013)10 － 0028 － 07
Variation Characteristics of Respiration Efflux of Soil Components
in Betula platyphylla Plantation
Meng Chun1 Luo Jing1 Pang Fengyan2
(1. College of Engineering and Technology，Northeast Forestry University Harbin 150040;
2. Harbin Research Institute of Forestry Science Harbin 150029)
Abstract: A Li-8150 CO2 flux meter was used to measure respiration efflux of the soil components in a Betula
platyphylla plantation located in the Harbin experimental forest station of Northeast Forestry University． The diurnal and
monthly variation characteristics of respiration efflux， as well as temperature sensitivity of each component were
investigated． Results showed that: the diurnal variation of respiration efflux for all components presented single peak
values． The diurnal variation range of litter respiration flux was far greater than that of mineral respiration，especially in
spring and autumn． Root respiration showed greater diurnal fluctuation range in May and October，but smaller fluctuations
in the other months． The proportion of respiration for each component fluctuated diurnally． Litter and root respiration
presented the identical feature，that is，the fluctuation was greater in spring and autumn but smaller in summer． The
mineral respiration efflux presented the opposite feature． The mean diurnal respiration of each component varied monthly，
and was positively correlated with the monthly temperature． The proportion of respiration efflux for all components also
showed significant variations in different seasons． Litter and root respiration had higher proportion in spring and summer
but lower proportion in autumn，and mineral respiration flux presented higher proportion in spring and autumn but lower
proportion in summer． The respiration of all components was more sensitive to the temperature in 10 cm depth soil than
that at soil surface． Each component had different temperature sensitivity，that is litter ＞ root ＞ mineral． The monthly
change of Q10 was greater in low temperature and smaller in high temperature．
Key words: Betula platyphylla plantation; respiration of litter; root respiration; mineral soil respiration;
diurnal variation
第 10 期 孟 春等: 白桦人工林土壤各组分呼吸通量的变化特征
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的主要环节，
是大气 CO2 体积分数升高的关键生态学过程(陈宝
玉等，2009)。土壤呼吸主要由土壤微生物和动物
的异养呼吸及根系的自养呼吸组成。土壤呼吸及其
组分的分离和量化已经成为当今生态系统生态学、
碳循环研究、植物生理学、土壤科学和全球气候变化
模拟中的一个重要议题(杨金艳等，2006)。
土壤呼吸组分的分离通常采用的方法有成分综
合法、生物量外推法、根去除法和同位素标记法等。
由于野外观测条件的复杂性，每种观测方法各有优
缺点(程慎玉等，2003)。在林地土壤呼吸组分的分
离中，根去除法中的挖沟隔离法是较常用的方法之
一(张宪权等，2005; 常建国等，2007; Marshall et
al．，1987; Bowden et al．，1993)。土壤呼吸组分量化
的精确程度受诸多因素的影响，而这些影响因素在
不同时间尺度上的变化并不相同，例如地表的植被
凋落物、植物物候等的季节变化显著而日变化较小，
空气温度、空气湿度、植物根系活动等除了具有季节
变化外，还具有明显的日变化特征 (冯文婷等，
2008)。
目前，林地土壤呼吸及其组分的分离量化已成
为诸多学者研究的重点，但多数研究是以昼夜内某
一时点为观测基准 ( 张俊兴等，2011; 罗璐等，
2011; 韩天丰等，2011)，其结果不足以准确反映各
组分呼吸的真实性，而以一昼夜作为时间基准来研
究土壤呼吸的又以研究土壤表面呼吸为多(尉海东
等，2006; 王旭等，2007)，研究土壤各组分呼吸的
则较少。本研究以一昼夜为时间基准，分离量化枯
枝落叶、根和矿质土壤呼吸，以期准确分析各组分呼
吸日变化和月际变化特征，并研究各组分呼吸对土
壤温度的敏感性。
1 研究区概况
研究区位于东北林业大学哈尔滨试验林场，该
林场位于哈尔滨市区内马家沟河西岸 (128°37 E，
45°15N)，地形平缓，土壤为地带性黑土，水分条件
良好。属于温带季风性气候，年均气温 3. 5 ℃，年积
温(≥10 ℃ )2 757 ℃，年降水量 534 mm。
本研究选取该林场内白桦(Betula platyphylla)
人工林为研究样地，样地面积1 000 m2。该林地于
1960 年春季采用 2 年实生苗造林。初植密度
0. 5 m × 1 m，当年成活率 95%。1960—1963 年按常
规方法进行除草、抚育等田间管理。1964 年隔 1 行
去 1 行，变株距为 1 m × 1 m，1990 年进行疏伐。
2011 年每 1 hm2 林地上有活立木 986 株，平均高 19
m，平均胸径 16 cm，活立木蓄积 53. 81 m3，下草盖度
20%，枯枝落叶层厚度 0. 5 ～ 2 cm。
2 研究方法
2. 1 观测方法
2010 年 10 月 20 日，在观测样地中心、边缘、中
心与边缘二分之一处选取 3 个点，分别以选定点为
中心选取 1 条长 2 m 的线段，在每条线段的 2 个端
点和中点做 3 种处理。处理 1: 保留枯枝落叶 + 保
留根系; 处理 2: 去除枯枝落叶 + 保留根系; 处理
3: 去除枯枝落叶 +切断根系。在每种处理中，布置
1 个内径为 20 cm、高为 15 cm 的 PVC 土壤环。将
PVC 土壤环削尖一端压入土中，地表上 PVC 土壤环
保留高度 7 cm。在整个观测过程中 PVC 土壤环保
持位置不变。
分别于 2011 年 5 月 19 日、6 月 20 日、8 月 14
日、9 月 18 日和 10 月 8 日对 9 个处理观测点应用
Li-8150 土壤碳通量全自动观测仪 16 通道中的 9 个
通道进行 24 h 昼夜观测。
观测时，将 Li-8150 土壤碳通量全自动观测仪
的气室置于安置好的 PVC 环上，同时，将该系统配
备的土壤温度和湿度传感器从 PVC 管外侧斜向
PVC 环插入地表下 10 cm 深处，用于观测地表下 10
cm 深处的土壤温度和湿度。观测参数设定: 测量
时间 5 min，间隔 25 min，相隔 30 min 记录 1 次土壤
呼吸速率、地表温度、地表下 10 cm 深处的土壤温
度。每个观测点产生 48 个观测数据。观测后，应用
Li-8150 软件系统将观测数据导出。
2. 2 数据处理
通过分析，发现观测数据有 2 个特点: 一是观
测值离散性较大; 二是土壤温度昼夜变化较大而各
观测点间差异很小、土壤湿度昼夜变化很小 (不超
过 2% )但各观测点间差异较大。为使观测数据具
有可计算性和可比性，对同一处理的各次观测采用
线性回归方法建立土壤呼吸通量与地表面下 10 cm
深处温度和湿度的相关模型。结果表明，土壤呼吸
通量与地表面下 10 cm 处温度和湿度相关性显著
(P ＜ 0. 05)，相关系数在 0. 94 以上(表 1)。在相关
模型中，土壤呼吸通量与地表下 10 cm 深处温度均
表现为正相关，而与地表下 10 cm 深处湿度的关系
既有正相关也有负相关。当单独讨论土壤湿度对土
壤呼吸通量影响时，若土壤湿度未达到限制土壤呼
吸通量的阈值时，土壤呼吸通量与土壤湿度表现为
正相关。实际观测研究中，土壤湿度和温度虽然可
分别观测，但 2 者对土壤呼吸通量的影响是交互作
92
林 业 科 学 49 卷
用。因此，虽然土壤湿度上未达到阈值，但当讨论土
壤呼吸通量与土壤温度和湿度的交互作用时，则土
壤湿度对土壤呼吸通量单因素的影响可能表现为正
相关，也可能表现为负相关(表 1)。
表 1 土壤呼吸通量( y)与土壤湿度(W)和地表下
10 cm 深处温度( t)的相关性
Tab. 1 Correlation between soil respiration flux and soil
moisture，soil temperature at 10 cm depth
处理
Treatment
样本数
Sample
number
相关模型
Relevance
model
相关系数
Relevance
index(R2 )
1 720 y = － 2. 930W + 0. 231 t 0. 94
2 720 y = 2. 133W + 0. 084 t 0. 97
3 720 y = － 1. 118W + 0. 187 t 0. 98
运用表 1 中的相关模型，对各次观测的 3 种处
理分别以湿度平均值和处理 1 中地表下 10 cm 深处
温度昼夜观测值为变量，首先计算各种处理各观测
时点呼吸通量的拟合值(RN，i)，然后计算枯枝落叶、
根和矿质土壤呼吸通量，计算方法如下。
R l = RN，1 － RN，2; (1)
R r = RN，2 － RN，3。 (2)
Rm = RN，3 (3)
式中: R l为枯枝落叶呼吸通量; R r为根呼吸通量;
Rm为矿质土壤呼吸通量; RN，1为处理 1 拟合值; RN，2
为处理 2 拟合值; RN，3为处理 3 拟合值。
计算完毕后，对枯枝落叶、根和矿质土壤呼吸通
量拟合值进行昼夜变化特征、月际变化及温度敏感
性分析。
3 结果与分析
3. 1 各组分呼吸通量日变化特征
各月份土壤呼吸总通量表现出明显的昼夜变化
特征(图 1)，清晨出现谷值，午后出现峰值，这与诸
多学者对不同林分土壤呼吸昼夜变化特征的研究结
果相同(朱强根等，2007; 肖复明等，2005; 冯朝阳
等，2008; 陈宝玉等，2007; 刘华等，2007)。
各月份各组分呼吸通量昼夜内均表现为单峰形
态(图 1)。各组分峰值出现的时间均滞后于地表温
度峰值出现的时间，而与地表下 10 cm 深处温度峰
值出现的时间基本一致。不同月份由于日照强度以
及树冠遮蔽程度的不同而使地表及地表下 10 cm 深
处温度最高值出现的时间不同，因此，各月份各组分
呼吸通量峰值出现的时间也有差异。5，6，8，9 和 10
月各组分呼吸通量峰值出现的时间分别为 16 ∶ 29—
16∶ 59，11∶ 46—14∶ 16，14 ∶ 25—17 ∶ 25，15 ∶ 07—16 ∶ 07
和 16∶ 58—18 ∶ 28。各组分呼吸通量谷值出现的时
间均滞后于地表温度谷值出现的时间。除 6 月份各
图 1 土壤呼吸通量昼夜变化
Fig. 1 Daily change of soil respiration flux
组分呼吸通量谷值出现的时间明显滞后于地表下
10 cm 深处温度谷值出现的时间外，其余各月份各
03
第 10 期 孟 春等: 白桦人工林土壤各组分呼吸通量的变化特征
组分呼吸通量谷值出现的时间均在地表下 10 cm 深
处温度谷值出现的时间附近。虽然存在季节差异，
但各月份各组分呼吸通量谷值出现的时间差异不
大，均在清晨出现谷值，5，6，8，9 和 10 月各组分呼
吸通量谷值分别出现在 4:59—6:59，3:46—8:16，
5:25—6:55，6:37—8:37 和 6:58—7:28。
各组分各月份的呼吸通量随季节的变化波动幅
度不同。春、秋 2 季气温昼夜温差大，且树冠遮蔽作
用弱，因此，林地地表温度昼夜温差很大。枯枝落叶
处于地表，受地表昼夜温差变化大的影响，其昼夜呼
吸通量波动幅度在 5，9 和 10 月份分别达到了
109. 09%，100. 00%和 92. 30%，而在 6 和 8 月则由
于林下气温较稳定，地表昼夜温差变化较小，其昼夜
呼吸通量波动幅度分别只有 34. 48% 和 25. 80%。
根呼吸与光合作用强度有关，夏季树木生长旺盛，光
合作用持续时间长，而春秋两季光合作用持续时间
较短，因此，根呼吸在 5 和 10 月份波动幅度很大，分
别达到了 60. 46%和1 400. 00%，而在 6，8 和 9 月份
波动幅度只有 25. 51%，17. 14% 和 42. 37%。矿质
土壤呼吸通量与地表下 10 cm 深处温度相关性较
高，地表下 10 cm 深处温度虽有波动，但不论哪个季
节地表下 10 cm 深处温度的波动幅度都不大，因此，
在整个观测期内矿质土壤呼吸通量昼夜波动幅度都
不大，5，6，8，9 和 10 月份波动幅度分别为 18. 91%，
9. 54%，6. 25%，11. 17% 和 28. 40%，波动幅度呈现
季节性的变化特征。
各组分呼吸通量的昼夜变化导致各组分在土壤
呼吸总通量中所占比例也发生昼夜波动变化 (图
2)。枯枝落叶和根呼吸通量所占比例在春、秋两季
波动较大，夏季波动较小。5，6，8，9 和 10 月份枯枝
落叶呼吸通量占土壤呼吸总通量的比例分别为
6. 63% ～ 10. 36%，8. 30% ～ 9. 90%，8. 20% ～
9. 35%，4. 48% ～ 7. 21% 和 11. 01% ～ 14. 37%。5，
6，8，9 和 10 月份根呼吸通量占土壤呼吸总通量的
比 例 分 别 为 26. 35% ～ 30. 63%，28. 08% ～
30. 42%，8. 20% ～ 9. 35%，23. 50% ～ 27. 54% 和
1. 76% ～ 17. 54%。枯枝落叶和根呼吸通量占土壤
呼吸总通量比例的高值与低值出现的时间基本与其
呼吸通量的峰值和谷值出现的时间一致。矿质土壤
呼吸通量占土壤呼吸总通量比例也表现出了季节性
变化，5，6，8，9 和 10 月份矿质土壤呼吸通量占土壤
呼 吸 总 通 量 比 例 分 别 为 58. 93% ～ 66. 47%，
59. 85% ～ 63. 50%，59. 85% ～ 63. 50%，65. 24% ～
71. 88%和 68. 02% ～ 86. 72%。由于矿质土壤呼吸
通量占土壤呼吸总通量比例较大且自身昼夜变化幅
度不大，其高值及低值出现的时间刚好与枯枝落叶
和根呼吸通量占土壤呼吸总通量比例的高值与低值
出现的时间相反。
图 2 土壤各组分呼吸通量昼夜百分比
Fig. 2 Daily soil partitioning respiration flux percentage
3. 2 各组分呼吸通量月际变化
5—10 月份枯枝落叶、根和矿质土壤呼吸通量
均值分别为 0. 16 ～ 0. 35，0. 18 ～ 1. 14 和 1. 09 ～
13
林 业 科 学 49 卷
2. 48 μmol·m － 2 s － 1，均呈现显著的月际变化特征
(P ＜ 0. 05) (表 2)。5 月 19 日和 10 月 8 日呼吸通
量均值较低，8 月 14 日呼吸通量均值达到最大。
5—10 月份枯枝落叶、根和矿质土壤呼吸通量
均值占土壤总呼吸通量均值百分比分别为5. 57% ～
13. 11%，12. 06% ～ 28. 97% 和 62. 08% ～ 74. 82%，
同样呈现了显著的月际变化特征(P ＜ 0. 05)，但变
化趋势不尽相同。枯枝落叶和根呼吸分别受树冠和
光合作用的影响，在 5 月 19 日、6 月 20 日和 8 月 14
日所占比例较高，9 月 18 日和 10 月 8 日较低。矿
质土壤呼吸通量表现为 9 月 18 日和 10 月 8 日较
高，5 月 19 日、6 月 20 日和 8 月 14 日较低。
表 2 各组分呼吸通量
Tab. 2 Respiration flux of various components
组分 Component 项目 Item 2011 － 05 － 19 2011 － 06 － 20 2011 － 08 － 14 2011 － 09 － 18 2011 － 10 － 08
枯枝落叶 Litter
呼吸通量 Respiration flux 0. 16 ± 0. 03 0. 32 ± 0. 03 0. 35 ± 0. 02 0. 16 ± 0. 03 0. 19 ± 0. 03
百分比 Percentage 8. 59 ± 1. 01 8. 93 ± 0. 48 8. 83 ± 0. 34 5. 57 ± 0. 87 13. 11 ± 0. 91
根 Root
呼吸通量 Respiration flux 0. 54 ± 0. 07 1. 06 ± 0. 07 1. 14 ± 0. 06 0. 70 ± 0. 07 0. 18 ± 0. 08
百分比 Percentage 28. 40 ± 1. 45 28. 97 ± 0. 73 28. 80 ± 0. 55 25. 55 ± 1. 20 12. 06 ± 4. 43
矿质土壤 Mineral soil
呼吸通量 Respiration flux 1. 20 ± 0. 06 2. 27 ± 0. 06 2. 48 ± 0. 05 1. 88 ± 0. 06 1. 09 ± 0. 05
百分比 Percentage 63. 00 ± 2. 44 62. 08 ± 1. 20 62. 36 ± 0. 88 68. 66 ± 2. 07 74. 82 ± 5. 28
3. 3 各组分呼吸通量对温度的敏感性
各组分呼吸通量对地表下 10 cm 深处温度敏感
性普遍高于对地表温度的敏感性(表 3)。各组分对
地表下 10 cm 深处温度的Q10值为 1. 03 ～ 2. 16，对地
表温度的Q10值为 1. 01 ～ 1. 06。除 10 月 8 日外，各组
分Q10值均表现出枯枝落叶 ＞根 ＞矿质土壤。
表 3 各组分呼吸通量 Q 10值
Tab. 3 Q 10 value of soil partitioning respiration
组分 Component 温度 Tempreature 2011 － 05 － 19 2011 － 06 － 20 2011 － 08 － 14 2011 － 09 － 18 2011 － 10 － 08
枯枝落叶 Litter
地表 Soil face 1. 03 1. 02 1. 02 1. 01 1. 02
10 cm 土深 10 cm soil depth 1. 32 1. 14 1. 13 1. 32 1. 27
根 Root
地表 Soil face 1. 02 1. 01 1. 01 1. 01 1. 06
10 cm 土深 10 cm soil depth 1. 21 1. 09 1. 09 1. 15 2. 16
矿质土壤 Mineral soil
地表 Soil face 1. 01 1. 01 1. 01 1. 01 1. 02
10 cm 土深 10 cm soil depth 1. 07 1. 04 1. 03 1. 04 1. 07
Q10值的月际变化呈现出明显的规律性，8 月
14 日和 9 月 18 日较小，5 月 19 日和 10 月 8 日较
大，即从 5 月至 10 月份Q10值先减小后增加，表现
出了低温较大高温较小的特点。
4 结论与讨论
枯枝落叶和矿质土壤呼吸属异养呼吸范畴，土
壤微生物活性是异养呼吸通量的决定因素，而异养
呼吸通量的变化则决定于影响土壤微生物活性的诸
因子，如有机质含量、pH 值、温度和水分等(Ryan et
al．，2005; Laik et al．，2009)。试验表明，土壤碳含
量和 pH 值昼夜内变化甚微，月际虽存在变化但变
化很小，对异养呼吸通量变化的作用不显著。排除
降水的影响，土壤湿度昼夜内变化不大，异养呼吸通
量与土壤湿度的相关性很低(孟春等，2011)，因此，
土壤湿度的昼夜变化对土壤呼吸通量的变化影响很
小。受太阳辐射的作用，地表和地表下 10 cm 深处
温度昼夜变化较大，地表和地表下 10 cm 深处温度
昼夜内分别达最大值和最小值各 1 次，但地表和地
表下 10 cm 深处温度达到最大值的时间均滞后于太
阳辐射最强的时间，而最小值则出现在清晨接受太
阳辐射之前。研究结果表明，枯枝落叶和矿质土壤
呼吸通量的昼夜变化与地表和地表下 10 cm 深处温
度的昼夜变化具有相同的单峰变化特征，因此，可以
认为温度是影响枯枝落叶和矿质土壤呼吸通量昼夜
变化的主要因素。
根呼吸属自养呼吸范围，自养呼吸强度与植物
光合作用(Tang et al．，2005)、叶面积指数和初级生
产力(Rey et al．，2002; Yi et al．，2007)、近期光合作
用产物对根的分配方式(Bhupinderpal et al．，2003)、
植物的物候特性( Fu et al．，2002)等因素相关。研
究认为，近期光合作用产物对根的分配对根呼吸的
昼夜变化具有决定意义( Jianwu et al．，2005)，因此，
在每天的午后，滞后于光合作用峰值若干小时后
(Gaumont et al．，2008)，根呼吸会出现一个高峰值
(Ekblad et al．，2005)，本研究的结果与之有相同
之处。
林地地表接受太阳辐射的多少受到树冠遮蔽作
23
第 10 期 孟 春等: 白桦人工林土壤各组分呼吸通量的变化特征
用的影响(王修信等，2012)，春秋两季树冠的遮蔽
作用较弱，太阳辐射直接作用于地表，随太阳辐射能
量的昼夜变化，地表温度在春秋两季昼夜变化较大;
枯枝落叶之下的矿质土壤在接受太阳辐射时受到枯
枝落叶的遮挡作用，对太阳辐射昼夜变化的敏感性
远小于地表，随深度的增加土壤温度昼夜变化幅度
降低。因此，土壤昼夜温度变化幅度的特点决定了
枯枝落叶呼吸通量昼夜波动幅度远大于处于枯枝落
叶之下的矿质土壤，尤其在春秋两季。根呼吸昼夜
内波动幅度与光合作用强度表现了很强的相关性，
在光合作用较弱的 5 和 10 月份波动幅度较大，而在
光合作用较强的 6，8 和 9 月份波动幅度较小。受自
身昼夜变化的影响，昼夜中各组分呼吸通量占土壤
呼吸总通量的比例也发生波动，波动幅度的大小与
季节变化相关。枯枝落叶和根呼吸通量均表现出春
秋两季波动较大、夏季波动较小的变化特点，而矿质
土壤则与之相反。
温度是决定土壤呼吸通量变化的重要因素也体
现在土壤呼吸通量的月际变化上。各组分呼吸通量
均值均表现出显著的月际变化特征，与温度的月际
变化呈正相关。由温度决定并受其他因素(遮蔽程
度、光合作用等)的影响，各组分呼吸通量占土壤呼
吸总通量百分比也呈现了显著的月际变化特征，枯
枝落叶和根呼吸在春夏两季所占比例较高，秋季较
低。矿质土壤呼吸通量表现为春秋两季较高、夏季
较低。
研究认为，土壤呼吸与地表下温度的相关性高
于地表温度(李海防等，2007)。本研究结果显示各
组分呼吸通量对地表下 10 cm 深处的温度敏感性普
遍高于对地表温度的敏感性，支持了诸多研究结果
(刘颖等，2009; 孟春等，2009)，表明地表下 10 cm
深处温度对各组分呼吸通量的影响具有更重要的意
义。同时，各组分呼吸通量对土壤温度的敏感性也
不同，表现为枯枝落叶 ＞根 ＞矿质土壤，表明不同组
分呼吸通量对土壤温度的响应存在差异。对于Q10
值的研究，许多在大区域内的研究结果出现了低温
较大、高温较低的特点 (杨庆朋等，2011; 杨毅等，
2011)，而本研究虽然局限在一个林地内，但在整个
观测期内Q10值的月际变化也表现出了低温较大高
温较小的特点。
参 考 文 献
常建国，刘世荣，史作民，等 ． 2007． 北亚热带 －南暖温带过渡区典
型森林生态系统土壤呼吸及其组分分离 ． 生态学报，27 (5 ) :
1791 － 1802．
陈宝玉，刘世荣，葛剑平，等 ． 2007． 川西亚高山针叶林土壤呼吸速
率与不同土层温度的关系 ． 应用生态学报，18 ( 6 ) : 1219
－ 1224．
陈宝玉，王洪君，杨 建，等 ． 2009．土壤呼吸组分区分及其测定方法 ．
东北林业大学学报，37(1) : 96 － 99．
程慎玉，张宪洲 ． 2003． 土壤呼吸中根系与微生物呼吸的区分方法
与应用 ． 地球科学进展，18(4) : 587 － 602．
冯文婷，邹晓明，沙丽清，等 ． 2008． 哀牢山中山湿性常绿阔叶林土
壤呼吸季节和昼夜变化特征及影响因子比较 ． 植物生态学报，
32(1) : 31 － 39．
冯朝阳，吕世海，高吉喜，等 ． 2008． 华北山地不同植被类型土壤呼
吸特征研究 ． 北京林业大学学报，30(2) : 20 － 26．
韩天丰，周国逸，李跃林，等 ． 2011． 中国南亚热带森林不同演替阶
段土壤呼吸的分离量化 ． 植物生态学报，35 (9) : 946 － 954．
李海防，夏汉平，熊燕梅，等 ． 2007． 土壤温室气体产生与排放影响
因素研究进展 ． 生态环境，16(6) : 1781 － 1788．
刘 华，臧润国，江晓珩，等 ． 2007． 天山云杉天然林分土壤呼吸速
率的时空变化规律分析 ． 自然资源学报，22(4) : 568 － 578．
刘 颖，韩士杰 ． 2009． 长白山四种森林土壤呼吸的影响因素 ． 生态
环境学报，18(3) : 1061 － 1065．
罗 璐，申国珍，谢宗强，等 ． 2011． 神农架海拔梯度上 4 种典型森林
的土壤呼吸组分及其对温度的敏感性 ． 植物生态学报，35(7) :
722 － 730．
孟 春，王 俭，迪海廷 ． 2011． 白桦和落叶松人工林生长季节土壤
CO2 排放通量及主要影响因素 ． 东北林业大学学报，39(4) : 57
－ 61．
孟 春，王立海，王 俭 ． 2009. 5 种人工林非主要生长季节土壤呼
吸对土壤温度昼夜变化的响应 ． 东北林业大学学报，37 (11 ) :
77 － 79．
王修信，刘 馨，朱启疆 ． 2012． 城市人工林 LAI 季节变化对地表水
热通量的影响 ． 干旱区资源与环境，26(3) : 48 － 51．
王 旭，周广胜，蒋延玲 ． 2007． 山杨白桦混交次生林与原始阔叶
红松林土壤呼吸作用比较 ． 植物生态学报，31(3) : 348 － 354．
尉海东，马祥庆 ． 2006． 中亚热带 3 种主要人工林的土壤呼吸动态 ．
福建农林大学学报: 自然科学版，35(3) : 271 － 277．
肖复明，汪思龙，杜天真，等 ． 2005． 杉木人工林林地土壤呼吸研究 ．
江西农业大学学报，27(4) : 580 － 584．
杨金艳，王传宽 ． 2006．东北东部森林生态系统土壤呼吸组分的分离
量化 ． 生态学报，26(6) : 1640 － 1647．
杨庆朋，徐 明，刘洪升，等 ． 2011． 土壤呼吸温度敏感性的影响因
素和不确定性 ． 生态学报，31(8) : 2301 － 2311．
杨 毅，黄 玫，刘洪升，等 ． 2011． 土壤呼吸的温度敏感性和适应
性研究进展 ． 自然资源学报，26(10) : 1812 － 1820．
张俊兴，苏宏新，刘海峰，等 ． 2011. 3 种温带森林土壤呼吸季节动态
及其驱动机制 ． 内蒙古农业大学学报，32(4) : 160 － 1167．
张宪权，王文杰，祖元刚，等 ． 2005． 东北地区几种不同林分土壤呼
吸组分的差异性 ． 东北林业大学学报，33(2) : 46 － 73．
朱强根，张焕朝，单奇华，等 ． 2007． 苏北不同杨树人工林经营模式
下土壤呼吸日变化观测与测定方法比较 ． 安徽农业科学，35
(30) : 9518 － 9521．
Bhupinderpal S，Nordgren A，LVenius M O，et al． 2003． Tree root and
soil heterotrophic respiration as revealed by girdling of boreal Scots
pine forest: extending observations beyond the first year． Plant，Cell
33
林 业 科 学 49 卷
＆ Environment，26(8) : 1287 － 1296．
Bowden R D，Nadelhoffer K J，Boone R D，et al． 1993． Contributions of
aboveground litter，belowground litter，and root respiration to total
soil respiration in a temperate mixed hardwood forest． Canada
Journal of Forest Research，23(7) : 1402 － 1407．
Ekblad A，Bjorn B，Holm A，et al． 2005． Forest soil respiration rate
and d13 C is regulated by recent above ground weather conditions．
Oecologia，143(1) : 136 － 142．
Fu S，Cheng W，Susfalk R． 2002． Rhizosphere respiration varies with
plant species and phenology: a greenhouse pot experiment． Plant
and Soil，239(1) : 133 － 140．
Gaumont G D，Black T A，Barr A G，et al． 2008． Biophysical controls
on rhizospheric and heterotrophic components of soil respiration in a
boreal black spruce stand． Tree Physiology，28(2) : 161 － 171．
Jianwu T， Laurent M， Alexander G， et al． 2005． Continuous
measurements of soil respiration with and without roots in a
ponderosa pine plantation in the Sierra Nevada Mountains．
Agricultural and Forest Meteorology，132(3 /4) : 212 － 227．
Laik R，Kumar K，Das D K，et al． 2009． Labile soil organic matter
pools in a calciorthent after 18 years of afforestation by different
plantations． Applied Soil Ecology，42(2) : 71 － 78．
Marshall J D，Perry D A． 1987． Basal and maintenance respiration of
mycorrhizal and nonmycorrhizal root system of conifers． Canada
Journal of Forest Research，17(8) : 872 － 877．
Rey A，Pegoraro E，Tedeschi V，et al． 2002． Annual variation in soil
respiration and its components in a coppice oak forest in Central
Italy． Global Change Biology，8(9) : 851 － 866．
Ryan M G，Law B E． 2005． Interpreting，measuring，and modeling soil
respiration． Biogeochemistry，73(1) : 3 － 27．
Tang J，Baldocchi D D，Xu L． 2005． Tree photosynthesis modulates soil
respiration on a diurnal time scale． Global Change Biology，11(8) :
1298 － 1304．
Yi Z， Fu S， Yi W， et al． 2007． Partitioning soil respiration of
subtropical forests with different successional stages in south China．
Forest Ecology and Management，243(2 － 3) : 178 － 186．
(责任编辑 于静娴)
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