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随着全球气候变暖,极端气候呈现出增多增强的变化趋势,台风俨然已成为我国沿海森林林窗的主要驱动力之一,森林林窗呈现增加的趋势。在此背景下,林窗对土壤呼吸的影响研究是森林土壤碳循环和全球气候变化研究中的前沿和热点。海南岛尖峰岭是自然保存较为完好的热带原始林区,也是热带山地雨林的典型地区,极具研究价值。定量评估热带山地雨林林窗对土壤呼吸的影响,可以为热带森林生态系统土壤呼吸的准确估算和土壤有机碳管理提供科学依据。以海南岛尖峰岭热带山地雨林天然林林窗和60 hm2动态观测样地为研究对象,通过开展(台风干扰形成)林窗土壤呼吸的长期原位观测试验,设置去除\保留凋落物处理,分析凋落物对土壤呼吸的影响;通过分析林窗内外土壤的理化性质及气象要素的异质性特征,运用冗余分析方法研究土壤呼吸的排放与环境因子的关系,并利用Forest-DNDC模拟林窗内外土壤呼吸的排放规律,其主要研究结果如下:1、雨季初期尖峰岭热带山地雨林土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶的活性分别在1 5.36~60.94 mg·g-1 d-1、0.30~0.68 mg·g-1 d-1、1.59~3.30 ml·g-1·20min-1 和0.61~1.13 mg·g-1·h-1之间,土壤酶活性与环境因子的冗余分析的结果表明:土壤有机碳和全氮是雨季影响土壤酶活性的重要影响因子,它们分别能解释土壤酶活性变异的为 36.9%和 26.6%。2、林窗内外空气温度、空气相对湿度和地下5 cm 土壤温度、土壤含水量具有明显的日变化和月变化特征,日变化和月变化均呈现出单峰型的变化,在日变化尺度上,配对T检验的结果表明,林窗的空气温度、空气相对湿度和土壤温度与林内均存在极显著差异性(P<0.01);林窗的日平均空气温度、空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量分别为17.40℃、99%、20.48℃和29%;林内的日平均空气温度、空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量分别为19.43℃、95%、19.99℃和34%。配对T检验的结果表明,林窗的日平均空气温度、空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量与林内均存在极显著差异性(P<0.01);林窗的月平均空气温度、空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量分别为18.90℃、98%、20.71℃和31%;林内的月平均空气温度、空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量分别为19.01℃、95%、20.03℃和34%。空气相对湿度、土壤温度和土壤含水量与林内均存在极显著差异性(P<0.01),林窗的空气温度与林内的差异不显著(P>0.05)。林窗的土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶的含量分别为35.84 g·kg-1、2.33 g·kg-1、0.14 g·kg-1、8.80 mg kg-1、11.52 mg kg-1、33.58 mg g-1 d-1、0.33 mg·g-1 d-1和3.38 ml g-1·20 min-1;林内的土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶的含量分别为 36.04 g·kg-1、2.37 g·kg-1、0.16 g·kg-1、10.79 mg·kg-1、10.24 mg·kg-1、43.98 mg·g-1·d-1、0.37 mg·g-1·d-1和3.57 ml·g-1·20 min-1。配对T检验的结果表明,林窗土壤全磷、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶与林内存在显著差异性(P<0.05);林窗土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮与林内均不存在显著差异性(P>0.05)。3、2014~2018年林窗年平均土壤呼吸速率分别为2.68、2.17、3.10、2.69和3.29μmol·m-2·s-1;林内年平均土壤呼吸速率分别为2.54、2.11、2.81、2.49和2.38μmol·m-2·s-1。方差分析的结果表明,2014~2017年林窗内外的土壤呼吸差异性不显著(P>0.05),2018年的林窗和林内的土壤呼吸存在显著差异性(P<0.05),其中,雨季的土壤呼吸显著大于旱季的土壤呼吸(P<0.05)。全年林窗和林内地上凋落物对土壤呼吸的贡献率分别为31.96%和22.38%。在月和年际尺度上,林窗内外的土壤呼吸的排放速率呈现多峰型曲线变化规律,排放趋势大致相同,整体呈现出雨季大于旱季的变化规律。4、土壤呼吸与环境因子的冗余分析的结果表明,地下5 cm 土壤温度和有机碳是影响土壤呼吸最主要的环境因子,分别解释了土壤呼吸变异性的1 5.7%和6.7%(P<0.05);地下5 cm 土壤温度和土壤脲酶是影响林窗土壤呼吸的最主要环境因子,分别解释了土壤呼吸变异性的26.2%和3.5%(P<0.05);地下5 cm 土壤温度和有机碳是影响林内土壤呼吸的最主要因素,分别解释了土壤呼吸变异性的10.7%和15.8%(P<0.05)。5、Forest-DNDC模型可以较好地模拟尖峰岭热带山地雨林林窗土壤呼吸的月排放特征和年排放量,通过模型模拟获得2014、2015年的土壤呼吸估算量分别为37.88 t·hm-2·a-1和40.7-9·thm-·2a1。敏感性分析的结果表明,森林土壤呼吸的主要敏感因子是5 cm 土壤有机碳。