中亚热带格氏栲天然林和杉木人工林土壤呼吸及其组分对土壤增温的响应

发布时间：2020-05-07 23:39

【摘要】：气候变化是国际社会普遍关注的全球性问题。土壤呼吸是土壤碳库向大气排放的主要途径之一。温度升高会影响土壤呼吸导致土壤呼吸排放增加进而改变全球碳平衡。IPCC(2013)指出最近一百年全球平均气温大约上升了0.65-1.06℃,预计到21世纪末(2090-2099)全球平均气温将增加约1.5-3.7℃。野外自然条件下的模拟增温试验对土壤呼吸的影响是全球变化研究的热点之一,我国中亚热带常绿阔叶林是全球极为重要的森林碳汇区,研究气候变化对亚热带森林生态系统碳循环的影响具有重要意义。本研究样地依托于福建三明森林生态系统与全球变化研究站,以阔叶林为主的格氏栲天然林和以针叶林为主的杉木人工林为研究对象,都分别设置增温(W)和对照(CT)两种处理样地,每种处理5个重复。探讨增温对不同植被类型土壤呼吸及其组分的影响,旨在能更好的应对全球变暖对亚热带森林的影响。通过2年4个不同深度土层土壤温度土壤含水率数据采集以及接近1年的表层土壤呼吸数据采集以及分析后我们得出以下结果:(1)格氏栲天然林土壤含水量,增温后0-1Ocm,10-20cm,20-40cm和40-60cm土壤含水率4个土层分别降低了2.07%、0.09%、2.28%和1.51%。杉木人工林土壤含水率在4个土层分别增加了-5.68%,0.12%,-1.61%以及4.47%。增温后格氏栲天然林和杉木人工林土壤含水量均成下降趋势。(2)增温后格氏栲天然林年均土壤总呼吸速率提升了34.5%,土壤异养呼吸速率提高了13.3%,土壤自养呼吸速率提升了2.53倍。而杉木人工林增温后,土壤总呼吸速率提高了187%,异养呼吸速率提高了 141%,自养呼吸速率提高了2.88倍。回归分析显示土壤温度与土壤呼吸具有明显的指数关系,含水率与土壤温度具有明显的二次方程关系。根据土壤温度计算得出格氏栲天然林和杉木人工林对照与增温样地土壤总呼吸的Q10值分别为1.60、2.18、1.48和2.53;土壤异养呼吸与温度关系的Q10值分别为1.82、2.59、1.97和1.90;自养呼吸的Q10值分别为2.75、2.77、3.53和3.03。(3)增温后,格氏栲天然林土壤总呼吸年通量、异养呼吸年通量和自养呼吸年通量分别增加了404.14 gC·m-2·a-1,183.13 gC·m-2·a-1和221.01 gC·m-2·a-1,杉木人工林土壤总呼吸年通量、异养呼吸年通量和自养呼吸年通量分别增加了 330.70 gC·m-2·a-1,156.39 gC·m-2·a-1和174.32 gC·m-2·a-1。
【图文】：

图３－２杉木人工林不同深度土壤温度季节变化逡逑Ａ：邋0－１０ｃｍ；邋Ｂ：邋１０－２０ｃｍ；邋Ｃ：邋２０－４０ｃｍ；邋Ｄ：邋４０＿６０ｃｍ逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｓｅａｓｏｎａｌ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｉｌ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｄｅｐｔｈｓ邋ｏｆ邋Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ邋ｌａｎｃｅｏｌａｔａ逡逑ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ逡逑－１４－逡逑

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【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S714

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本文编号：2653733