火干扰后短期土壤呼吸及其空间异质性

发布时间：2020-08-08 22:15

【摘要】：土壤呼吸是生态系统碳循环的一个重要组成部分,而北方森林生态系统是严重森林火灾的高发、频发区域,对于研究全球碳平衡的变化带来了许多不确定的因素,然而长期以来对于这一地区火干扰后短期土壤呼吸的时间及空间变化却缺乏深入研究。本研究选择在我国北方森林主要分布区域大兴安岭,该区域属于我国森林火灾频发区域,同时选择这一地区的典型森林类型作为研究对象,系统深入地研究这一地区典型森林类型火干扰后短期土壤呼吸的动态变化规律,火干扰后土壤碳输出过程的影响机理以及对环境因子的响应关系,深入分析火干扰后土壤呼吸的空间变异规律及火干扰对土壤呼吸及其影响因子的影响。从而为该区域基于火干扰条件下的碳循环模型提供数据基础。 研究结果如下： 1)白桦林对照样地、白桦林过火样地、兴安落叶松林对照样地、兴安落叶松林过火样地中火干扰后短期土壤呼吸速率平均值分别为2.82μmol·m-2·s-1、2.52μmol·m-2·s-1、2.77μmol·m-2·s-1、2.5μmol·m-2·s-1。白桦林和兴安落叶松林过火样地与未过火对照样地相比,土壤呼吸速率分别下降了14%和10%。在两种林型中土壤异养呼吸速率在过火区域样地与未过火区域对照样地中并没有显著变化。两种森林类型中过火区域样地与未过火区域对照样地相比,RC(根系呼吸贡献率)均显著降低。 2)对数模型中5cm土壤温度和土壤含水率所能解释土壤呼吸变化的比例分别为白桦林对照样地83.1%、白桦林过火区域样地86.2%、兴安落叶松林对照样地83.7%、兴安落叶松林过火区域样地88.7%。白桦林对照样地、白桦林过火区域样地、兴安落叶松林对照样地、兴安落叶松林过火区域样地的火后短期Q1o(温度敏感系数)值分别为5.33、5、9.12、5.26。 3)描述性分析结果显示,火烧前后土壤呼吸的CV(变异系数)值分别为23.4%和32.0%,火烧后土壤呼吸的CV值显著增加,均属于中等程度变异。火烧前后土壤呼吸影响因子的CV值变化并不显著。相关性分析结果表明火烧前后土壤呼吸与温度均不存在显著相关性,而对土壤含水率的响应存在一定差异,火烧前土壤呼吸与土壤含水率存在显著相关性,火烧后土壤呼吸与土壤含水率则不再具有显著相关性。 4)半方差函数分析结果显示,火烧后土壤呼吸的基台值C0+C与火烧前相比显著增加,火烧后土壤呼吸总的空间异质性增强。在研究区域内火烧前后土壤呼吸的变程分别为,81m和68.2m,火干扰后变程显著减小。采用Kriging最优内插法对土壤呼吸及其影响因子数据进行插值并绘制等值线图发现,火烧后土壤呼吸与火烧前相比具有更加明显的斑块分布特点,火烧后土壤呼吸的空间变异更为复杂。等值线图显示土壤温度和土壤含水率在火烧前后相比空间分布无明显变化。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S714

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 林丽莎,韩士杰,王跃思;长白山阔叶红松林土壤CO_2释放通量[J];东北林业大学学报;2005年01期

2 王绍强,朱松丽,周成虎;中国土壤土层厚度的空间变异性特征[J];地理研究;2001年02期

3 陈全胜,李凌浩,韩兴国,董云社,王智平,熊小刚,阎志丹;土壤呼吸对温度升高的适应[J];生态学报;2004年11期

4 盛浩;杨玉盛;陈光水;高人;曾宏达;钟羡芳;;植物根呼吸对升温的响应[J];生态学报;2007年04期

5 任军;徐程扬;林玉梅;段永宏;周睿智;;不同供氮水平下水曲柳(Fraxinus mandushurica Rupr.)幼苗根系呼吸季节动态[J];生态学报;2009年08期

6 刘绍辉,方精云;土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响[J];生态学报;1997年05期

7 刘颖;韩士杰;;长白山四种森林土壤呼吸的影响因素[J];生态环境学报;2009年03期

8 史宝库;金光泽;汪兆洋;;小兴安岭5种林型土壤呼吸时空变异[J];生态学报;2012年17期

9 周非飞;林波;刘庆;李维民;;青藏高原东缘不同林龄云杉林冬季土壤呼吸特征[J];应用与环境生物学报;2009年06期

10 周海霞;张彦东;孙海龙;吴世义;;东北温带次生林与落叶松人工林的土壤呼吸[J];应用生态学报;2007年12期

本文编号：2786185