滇中高原云南松林土壤呼吸动态特征研究

发布时间：2020-07-29 23:03

【摘要】：森林土壤呼吸不仅是全球碳循环的重要流通途径,也是构成大气CO2的主要来源,在调控全球生态系统C平衡和气候动态变化方面具有十分关键的作用,并与减缓气候变化的国际谈判及碳贸易的国际气候条约执行密切相关。因此,通过对土壤呼吸的动态特征进行研究,对于揭示土壤呼吸时空变异规律和土壤呼吸的主要影响因子具有重要意义。本研究以云南磨盘山国家森林公园为实验区,选择立地条件相似、具有代表性的云南松幼龄林、中龄林、成熟林等3个天然林和1个中龄人工林为研究对象,采用LI-6400-09便携式土壤呼吸室对土壤呼吸速率进行连续定位观测,研究土壤温度、含水量及土壤p H、有机质、氮、磷等土壤指标对云南松林土壤呼吸动态特征的影响,从而探明不同林龄云南松天然林(15a、30a和45a)和云南松人工林土壤呼吸的动态变化及其影响因子,能够为正确评估我国云南松林的固碳潜力及土壤碳循环特征提供数据支撑。结果表明:(1)土壤呼吸速率动态特征在云南松天然林和人工林呈较一致的变化规律,均为单峰曲线,即旱季低,湿季高的特点。云南松天然幼龄林、中龄林和成熟林土壤呼吸的季节变幅分别为0.88~3.08μmol CO2·m-2·s-1、1.58~4.23μmol CO2·m-2·s-1、1.09~3.69μmol CO2·m-2·s-1,不同林龄天然林的土壤呼吸速率:中龄林成熟林幼龄林;而由于云南松天然林与人工林地上植被群落特征及土壤养分含量等的差异,导致云南松人工林土壤呼吸速率(1.13~3.34μmol CO2·m-2·s-1)显著低于天然林土壤呼吸速率(1.58~4.23μmol CO2·m-2·s-1)。(2)土壤温度和含水量是调控森林土壤呼吸的关键因素。本研究中,土壤含水率与云南松天然林和人工林土壤呼吸的季节变化显著正相关(p0.05);4种林分土壤呼吸速率与各层土壤含水率均显著相关(p0.05),土壤含水率可以解释土壤呼吸季节变化的32.3%~81.5%;与土壤水分相比,土壤温度对土壤呼吸的贡献率较小,除云南松中龄林外,其余各林分土壤呼吸与土壤温度季节变化的相关性均达到显著水平(p0.05),但土壤温度仅能解释土壤呼吸速率变化的29.5%~57.6%;与单因素关系模型相比,土壤温湿度共同作用的双因素模型对土壤呼吸速率的影响更大,土壤温度和水分共同解释了云南松土壤呼吸速率的80.8%~93.0%,说明云南松林地土壤呼吸受到土壤温度和水分的协同作用。(3)各土壤理化指标对土壤呼吸速率动态特征的影响存在差异。相关分析表明,土壤有机质对云南松各样地土壤呼吸均无显著影响(p0.05);各林分中,土壤全氮含量仅与云南松中龄林土壤呼吸相关性显著(R2=0.712,p0.05),而土壤水解氮含量对云南松中龄林、成熟林和人工林土壤呼吸的影响均达到显著水平(p0.05),相关系数分别达0.763,0.695,0.743;云南松各林分土壤C/N与土壤呼吸速率均呈极显著的负相关关系(p0.01),相关系数高达-0.812~-0.929,说明C/N值低则有利于土壤CO2的释放;土壤全磷对土壤呼吸速率均有极显著的正相关关系(p0.05),相关系数高达0.848~0.897;云南松中龄林中土壤p H的变化对土壤呼吸速率的影响呈不显著的负相关关系(p0.05),其它各林分中土壤p H的变化对土壤呼吸速率影响均呈显著的正相关关系(P0.05),相关系数达0.612~0.733,说明土壤p H值对土壤呼吸季节动态具有重要影响。
【学位授予单位】：西南林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714

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本文编号：2774620