火烧对帽儿山蒙古栎次生林土壤呼吸及微生物量的影响
发布时间：2020-12-27 15:16
森林火灾是森林生态系统的重要干扰因素之一,是驱动森林生态系统碳循环的重要生态因子之一。本研究选择在帽儿山实验林场次生林中度火烧迹地设置样地,并于临近未过火区域设置对照样地,于2017年5月-2018年4月份用Li-6400测量土壤呼吸通量,利用壕沟法测量土壤异氧呼吸,通过对中度火干扰后次生林森林生态系统的生长季和非生长季土壤呼吸进行量化和分离以及对火后土壤微生物生物量进行定量分析,揭示中度火干扰后一年内生长季和非生长季土壤呼吸组分和土壤微生物生物量的动态变化规律。本研究结果将为火干扰后帽儿山地区森林生态系统土壤呼吸及其组分的定量分析提供数据基础,对揭示火干扰后次生林生态系统的碳循环变化研究提供科学依据。研究结果表明:1)中度火烧后短期内火烧迹地与对照样地土壤呼吸（Rs）速率不存在显著差异。对土壤呼吸组分的分析表明,火后生长季土壤异氧呼吸（Rh）速率升高约18.6%,土壤自养呼吸（Ra）速率显著降低约41.9%（PP<0.05）;非生长季的土壤呼吸（Rs）速率升高约18.3%,土壤异养呼吸（Rh）速率升高约29.2%,土壤自养呼吸（Ra）速率不存在显著差异。2)温度是控制该地区土壤...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１－１次生林生长季火烧迹地，对照样地土壤呼吸（Ｒｓ）?（Ａ），?土壤异氧呼吸（Ｒｈ）?（Ｂ），?土壤自养呼吸（Ｒａ）??（Ｃ）的动态变化（平均值±标准差）??注：图中（４ｂ）表示火烧迹地与对照样地月份存在显著差异（Ｐ＾ａＯＪ），?（ａ＾ａ）表示月份不存在显著差异（／＞＞??０．０５）??
．不显著（Ｐ＞ａ０５）。??火烧迹地生长季Ｒａ随月份的变化整体呈上升的趋势（图３－１－１Ｃ）。火烧迹地Ｒａ最??大值出现在?９?月（０．８６±０．２３ｐｍｏｌ－ｎｒ２‘ｓ－）、最小值出现在?１０?月（０．１６±０．１２＾ｍｏｌ．ｍ－２－ｓ－??０；对照样地火干扰后短期Ｒａ随月份的变化呈先上升再下降又上升的趋势，对照样地??Ｒａ最大值出现在６月（１．８９±０．１３ｐｍｏｌ＿ｍ＇ｓ－１?），最小值同样出现在１０月??火烧迹地和对照样地Ｒａ最小值都出现在１０月，火烧迹地??Ｒａ?平均值为（ＯＭｉＯ＾＾ｍｏｌＴｉ＾ｓ－１），对照样地?Ｒａ?平均值为（Ｏ＾ｉＯｉＯｎｍｏｌ．ｎ＾ｓ－１），??与对照样地相比火烧迹地的Ｒａ值降低４１．９％，火干扰后火烧迹地的Ｒａ速率与对照样地??Ｒａ速率有显著的动态变化（Ｐ＜Ｄ．〇５）。??根系呼吸贡献率（ＲＣ）【２５］代表Ｒａ在Ｒｓ中所占比例。其中生长季火烧样地ＲＣ值??（图３－１－２Ａ），变化范围在７．６０％￣３７．８０％之间，生长季对照样地ＲＣ值（图３－１－２Ｂ），??变化范围在１７．５０％？４５．３０％之间。相对于对照样地，火烧迹地各月ＲＣ值变化较为剧??烈，对照样地ＲＣ值变化相对稳定。其中在火烧迹地的１０月份ＲＣ值显著降低。可能是??由于进入１０月份后Ｒｈ速率下降幅度大于Ｒａ速率的原因。火烧样地ＲＣ值出现显著波??动，且变化趋势与对照样地ＲＣ不同，代表火烧确实会对土壤呼吸组分造成影响。??５?ｒ?５?ｐ??
图３－１－３火烧迹地，对照样地５ｃｍ?土壤温度（Ａ），?１０ｃｍ?土壤温度（Ｂ），?５ｃｍ?土壤含水率（Ｃ），?１０ｃｍ?土壤含水??率（Ｄ）（平均值±标准差）的动态变化??注：图中（＊）表示火烧迹地与对照样地月份存在显著性差异（／＞＜ａａｎ??在生长季火烧迹地和对照样地土壤温度都呈现出随月份的变化先增加后降低的动??态变化规律（图３－１－３Ａ）（图３－１－３Ｂ）。火烧迹地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度最??大值都出现在７月，最小值都出现在１０月，其中火烧迹地５ｃｍ处土壤温度最大值与最??小值分别为２１．８３±０．３２°Ｃ，?５．４９±０．５３°Ｃ；火烧迹地１０ｃｍ处土壤温度最大值与最小值分??别为２０．００±０．１６°Ｃ，５．５８±０．０４°Ｃ。对照样地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度化最??大值都出现在７月，最小值也都出现在１０月，其中对照样地５ｃｍ处土壤温度最大值与??最小值分别为２０．４８±０．１６°Ｃ，６．６２±０．２２°Ｃ；对照样地１０ｃｍ处土壤温度最大值与最小值??分别为１８．２９±０．３３°Ｃ，５．５８±０．２７°Ｃ。火烧迹地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度的??月平均值分别为１５．７９±５．６６°Ｃ，１４．８２±５．１０°Ｃ；对照样地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土??壤温度的月平均值分别为１４．６９±４．６０°Ｃ，１３．６１±４．５１°Ｃ。火烧迹地与对照样地５ｃｍ处土??壤温度值均大于ｌ〇ｃｍ处土壤温度，火烧迹地与对照样地的５ｃｍ处土壤温度值比１０ｃｍ??土壤温度值都约高ｌ．〇°Ｃ。此外，火烧迹地５ｃｍ、１０ｃｍ处土壤温度均大于对照样地??
【参考文献】：
期刊论文
[1]计划火烧对阿里河兴安落叶松林土壤呼吸影响[J]. 赵彬清,胡同欣,李飞,李远,孙龙. 森林工程. 2018(04)
[2]中度火干扰对兴安落叶松林土壤呼吸的影响[J]. 胡同欣,胡海清,孙龙. 生态学报. 2018(08)
[3]Spatial heterogeneity of soil respiration in a Larix gmelinii forest and the response to prescribed fire in the Greater Xing0an Mountains,China[J]. Haiqing Hu,Tongxin Hu,Long Sun. Journal of Forestry Research. 2016(05)
[4]林火对森林土壤有机碳影响的研究进展[J]. 徐成,张水锋,李克伦. 绿色科技. 2016(02)
[5]火干扰对森林生态系统土壤有机碳影响研究进展[J]. 陆昕,胡海清,孙龙,魏书精,关岛. 土壤通报. 2014(03)
[6]米槠和杉木人工林土壤呼吸及其组分分析[J]. 吴君君,杨智杰,刘小飞,熊德成,林伟盛,陈朝琪,王小红. 植物生态学报. 2014(01)
[7]三江平原地区土壤有机碳及其组分的空间分布特征[J]. 曹宏杰,王立民,罗春雨,刘赢男,倪红伟. 生态环境学报. 2013(07)
[8]兴安落叶松林土壤呼吸及组分的变化特征[J]. 颜学佳,魏江生,周梅,赵鹏武,乌兰巴特尔. 生态环境学报. 2013(06)
[9]火干扰对小兴安岭白桦沼泽和落叶松-苔草沼泽凋落物和土壤碳储量的影响[J]. 周文昌,牟长城,刘夏,顾韩. 生态学报. 2012(20)
[10]1965-2010年大兴安岭森林火灾碳排放的估算研究[J]. 胡海清,魏书精,孙龙. 植物生态学报. 2012(07)
博士论文
[1]火对塔河森林土壤微生物及酶活性的干扰作用[D]. 陶玉柱.东北林业大学 2014
硕士论文
[1]火干扰后短期土壤呼吸及其空间异质性[D]. 胡同欣.东北林业大学 2014
[2]火干扰对大兴安岭兴安落叶松林非生长季土壤呼吸的影响[D]. 张富山.东北林业大学 2013
本文编号：2941974
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１－１次生林生长季火烧迹地，对照样地土壤呼吸（Ｒｓ）?（Ａ），?土壤异氧呼吸（Ｒｈ）?（Ｂ），?土壤自养呼吸（Ｒａ）??（Ｃ）的动态变化（平均值±标准差）??注：图中（４ｂ）表示火烧迹地与对照样地月份存在显著差异（Ｐ＾ａＯＪ），?（ａ＾ａ）表示月份不存在显著差异（／＞＞??０．０５）??
．不显著（Ｐ＞ａ０５）。??火烧迹地生长季Ｒａ随月份的变化整体呈上升的趋势（图３－１－１Ｃ）。火烧迹地Ｒａ最??大值出现在?９?月（０．８６±０．２３ｐｍｏｌ－ｎｒ２‘ｓ－）、最小值出现在?１０?月（０．１６±０．１２＾ｍｏｌ．ｍ－２－ｓ－??０；对照样地火干扰后短期Ｒａ随月份的变化呈先上升再下降又上升的趋势，对照样地??Ｒａ最大值出现在６月（１．８９±０．１３ｐｍｏｌ＿ｍ＇ｓ－１?），最小值同样出现在１０月??火烧迹地和对照样地Ｒａ最小值都出现在１０月，火烧迹地??Ｒａ?平均值为（ＯＭｉＯ＾＾ｍｏｌＴｉ＾ｓ－１），对照样地?Ｒａ?平均值为（Ｏ＾ｉＯｉＯｎｍｏｌ．ｎ＾ｓ－１），??与对照样地相比火烧迹地的Ｒａ值降低４１．９％，火干扰后火烧迹地的Ｒａ速率与对照样地??Ｒａ速率有显著的动态变化（Ｐ＜Ｄ．〇５）。??根系呼吸贡献率（ＲＣ）【２５］代表Ｒａ在Ｒｓ中所占比例。其中生长季火烧样地ＲＣ值??（图３－１－２Ａ），变化范围在７．６０％￣３７．８０％之间，生长季对照样地ＲＣ值（图３－１－２Ｂ），??变化范围在１７．５０％？４５．３０％之间。相对于对照样地，火烧迹地各月ＲＣ值变化较为剧??烈，对照样地ＲＣ值变化相对稳定。其中在火烧迹地的１０月份ＲＣ值显著降低。可能是??由于进入１０月份后Ｒｈ速率下降幅度大于Ｒａ速率的原因。火烧样地ＲＣ值出现显著波??动，且变化趋势与对照样地ＲＣ不同，代表火烧确实会对土壤呼吸组分造成影响。??５?ｒ?５?ｐ??
图３－１－３火烧迹地，对照样地５ｃｍ?土壤温度（Ａ），?１０ｃｍ?土壤温度（Ｂ），?５ｃｍ?土壤含水率（Ｃ），?１０ｃｍ?土壤含水??率（Ｄ）（平均值±标准差）的动态变化??注：图中（＊）表示火烧迹地与对照样地月份存在显著性差异（／＞＜ａａｎ??在生长季火烧迹地和对照样地土壤温度都呈现出随月份的变化先增加后降低的动??态变化规律（图３－１－３Ａ）（图３－１－３Ｂ）。火烧迹地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度最??大值都出现在７月，最小值都出现在１０月，其中火烧迹地５ｃｍ处土壤温度最大值与最??小值分别为２１．８３±０．３２°Ｃ，?５．４９±０．５３°Ｃ；火烧迹地１０ｃｍ处土壤温度最大值与最小值分??别为２０．００±０．１６°Ｃ，５．５８±０．０４°Ｃ。对照样地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度化最??大值都出现在７月，最小值也都出现在１０月，其中对照样地５ｃｍ处土壤温度最大值与??最小值分别为２０．４８±０．１６°Ｃ，６．６２±０．２２°Ｃ；对照样地１０ｃｍ处土壤温度最大值与最小值??分别为１８．２９±０．３３°Ｃ，５．５８±０．２７°Ｃ。火烧迹地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土壤温度的??月平均值分别为１５．７９±５．６６°Ｃ，１４．８２±５．１０°Ｃ；对照样地５ｃｍ处土壤温度和１０ｃｍ处土??壤温度的月平均值分别为１４．６９±４．６０°Ｃ，１３．６１±４．５１°Ｃ。火烧迹地与对照样地５ｃｍ处土??壤温度值均大于ｌ〇ｃｍ处土壤温度，火烧迹地与对照样地的５ｃｍ处土壤温度值比１０ｃｍ??土壤温度值都约高ｌ．〇°Ｃ。此外，火烧迹地５ｃｍ、１０ｃｍ处土壤温度均大于对照样地??
【参考文献】：
期刊论文
[1]计划火烧对阿里河兴安落叶松林土壤呼吸影响[J]. 赵彬清,胡同欣,李飞,李远,孙龙. 森林工程. 2018(04)
[2]中度火干扰对兴安落叶松林土壤呼吸的影响[J]. 胡同欣,胡海清,孙龙. 生态学报. 2018(08)
[3]Spatial heterogeneity of soil respiration in a Larix gmelinii forest and the response to prescribed fire in the Greater Xing0an Mountains,China[J]. Haiqing Hu,Tongxin Hu,Long Sun. Journal of Forestry Research. 2016(05)
[4]林火对森林土壤有机碳影响的研究进展[J]. 徐成,张水锋,李克伦. 绿色科技. 2016(02)
[5]火干扰对森林生态系统土壤有机碳影响研究进展[J]. 陆昕,胡海清,孙龙,魏书精,关岛. 土壤通报. 2014(03)
[6]米槠和杉木人工林土壤呼吸及其组分分析[J]. 吴君君,杨智杰,刘小飞,熊德成,林伟盛,陈朝琪,王小红. 植物生态学报. 2014(01)
[7]三江平原地区土壤有机碳及其组分的空间分布特征[J]. 曹宏杰,王立民,罗春雨,刘赢男,倪红伟. 生态环境学报. 2013(07)
[8]兴安落叶松林土壤呼吸及组分的变化特征[J]. 颜学佳,魏江生,周梅,赵鹏武,乌兰巴特尔. 生态环境学报. 2013(06)
[9]火干扰对小兴安岭白桦沼泽和落叶松-苔草沼泽凋落物和土壤碳储量的影响[J]. 周文昌,牟长城,刘夏,顾韩. 生态学报. 2012(20)
[10]1965-2010年大兴安岭森林火灾碳排放的估算研究[J]. 胡海清,魏书精,孙龙. 植物生态学报. 2012(07)
博士论文
[1]火对塔河森林土壤微生物及酶活性的干扰作用[D]. 陶玉柱.东北林业大学 2014
硕士论文
[1]火干扰后短期土壤呼吸及其空间异质性[D]. 胡同欣.东北林业大学 2014
[2]火干扰对大兴安岭兴安落叶松林非生长季土壤呼吸的影响[D]. 张富山.东北林业大学 2013
本文编号：2941974
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