不同桉树人工林土壤呼吸时空异质性及其影响要素

发布时间：2018-06-25 08:24

本文选题：桉树 + 土壤呼吸　；参考：《中国林业科学研究院》2017年硕士论文

【摘要】：桉树(Eucalyptus)是中国华南区营造人工林普选树种之一。速生丰产的特性使其在非科学经营管理下逐渐显现出众多生态问题。土壤呼吸作为地下碳排放的主要方式之一,对森林的碳收支状况起着决定性作用。不同影响要素调控下的土壤呼吸时空异质性研究可以帮助我们精确预测人工林土壤碳排放规律及估算人工林土壤碳排放通量。目前,对不同树种桉树细分下的土壤呼吸研究工作相对缺乏。本研究选取雷州半岛北部立地条件类似的5个桉树林和1个湿加松林(对照):尾叶桉林(EU)、粗皮桉林(EP)、托里桉林(ET)、赤桉林(EC)、尾巨桉林(EUG)和湿加松林(PEC)。于2016年3月至2017年2月采用红外气体分析仪法(LI-8100A)测定土壤呼吸速率及其10 cm处温、湿度。生态气象站同步采集气象要素数据。常规农化分析法测定土壤及凋落物理化性质。HemiView图像法测定林分叶面积指数。目的在于揭示不同树种桉树林土壤碳排放的时空变化特征及其影响要素,结果表明:(1)6个林分的土壤呼吸速率均存在明显的月变化趋势,且均与10 cm处土壤温度曲线类似,月变化主要受10 cm处温度驱动。土壤呼吸与土壤温、湿度均为正相关,且都在显著或极显著水平,分别可以使用指数和二次项模型解释。观测期内,EU、EP、ET、EC、EUG和PEC林分土壤呼吸速率平均值依次为:3.46±0.41、2.15±0.18、3.72±0.20、2.14±0.15、2.34±0.21和2.33±0.17μmol·m-2·s-1。土壤呼吸累积通量雨季明显高于旱季,全年土壤土壤呼吸累积通量林分间差异特征与其呼吸速率一致。(2)土壤的理化性质在不同林分的表层土壤表现出较为明显的差异性,深层土壤差异不明显。在ET林分中,土壤呼吸与土壤容重负相关性极显著(相关系数为0.713),与饱和、毛管及田间持水量相关性显著(相关系数分别为0.689、0.635和0.597)。在EUG林分中,土壤呼吸与毛管孔隙度、非毛管孔隙度及田间持水量相关性显著(相关系数分别为0.576、0.608和0.607)。在其它林分中土壤呼吸与土壤物理性质关系均未达到显著水平。(3)EU林分全磷含量(0.85 g?kg-1)和C/N(63.35)最大,全氮含量(6.68 g?kg-1)和C/P最小;EP林分现存量(2026.85 g?m-2)最大;ET林分全氮含量(10.78 g?kg-1)最大,C/N(39.44)最小;EC林分有机碳含量(395.16 g?kg-1)最小;PEC林分的凋落物有机碳(501.68g?kg-1)、C/P(1065.88)、N/P(22.25)最大,现存量(857.73 g?m-2)和全磷含量(0.53 g?kg-1)最小。与土壤呼吸的相关关系仅C/N表现出显著正相关性。叶面积指数EU(1.37)和ET(1.53)显著高于其它4个林分,EP(1.17)的叶面积指数显著高于PEC(1.02)。土壤呼吸与叶面积指数表现出极显著正相关关系,可以通过线性方程解释其变异程度。(4)以尾巨桉林为例,气象要素与土壤呼吸的相关性均为极显著相关,其中空气相对湿度和风速会抑制土壤呼吸。各气象要素单独解释土壤呼吸的程度在12.07~57.7%之间。逐步回归方程可以解释土壤呼吸变异的80.2%。总体观之,在估算华南区桉树人工林土壤呼吸累积通量时,除了考虑土壤温、湿度在时间上引起的变异,还应考虑其对气象要素的即时响应。空间异质性的研究则应考虑土壤理化性质尤其是土壤有机碳的在空间分布上的差异性。
[Abstract]:Soil respiration rate and soil temperature and humidity were measured by infrared gas analyzer ( LI - 8100A ) . There was a significant positive correlation between soil respiration and soil respiration .
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S792.39;S714

【参考文献】