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本文以山西太岳山华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为研究对象,通过样地设置,进行人工模拟不同氮浓度梯度的试验。试验设置了空白对照组(CK:仅施水)、低氮浓度组(LN:50 kg N·hm-2·a-1)、中氮浓度组(MN:100 kg N·hm-2·a-1)和高氮浓度组(HN:150 kg N·hm-2·a-1),共四种模拟氮沉降处理(三组氮浓度添加和一组空白对照)。模拟氮沉降试验时间为2016年4月底至9月底,共计6次;呼吸测定时间为5月中旬至10月底,每月选择天气晴朗的两天,期间间隔15天,使用LI-8100 土壤碳通量测量系统,对土壤呼吸及土壤5 cm温湿度进行测定。旨在研究不同氮浓度添加对华北落叶松人工林土壤呼吸各组分的变化及其影响机制。对氮沉降增加背景下的山西省华北落叶松人工林生态系统碳通量变化的深入理解具有重要意义。试验结果表明:(1)在2016年整个生长季内,四种模拟氮沉降处理下的土壤总呼吸速率、微生物呼吸速率和根系呼吸速率,均存在明显的月动态变化特征,且变化趋势一致。即模拟氮沉降对华北落叶松人工林土壤呼吸各组分的生长季月动态变化规律未产生明显影响。其中四种模拟氮沉降处理下的土壤总呼吸速率分别是:对照组3.70±0.26μmol·m-2·s-1、低氮浓度组4.36±0.50μmol·m-2·s-1、中氮浓度组4.90±0.66μmol·m-2·s-1、高氮浓度组 5.99±0.82μmol·m-2.s-1。三组氮浓度添加下的土壤总呼吸速率均高于空白对照组,并且在高氮浓度组与空白对照间存在显著差异(P<0.05)。土壤微生物呼吸速率在四种模拟氮沉降处理下分别是:空白对照组 3.25±0.24μmol·m-2·s-1、低氮浓度组 3.86±0.43μmol·m-2·s-1、中氮浓度组4.40±0.60μmol·m-2·s-1、高氮浓度组 5.20±0.72μmol·m-2·s-1,与土壤总呼吸速率的规律一致,三组氮浓度添加后的土壤微生物呼吸速率均高于空白对照组,并且在高氮浓度组空白对照组间产生显著差异(P<0.05),表明氮浓度添加促进了土壤微生物呼吸速率。空白对照组、低氮浓度组、中氮浓度组和高氮浓度组的根系呼吸速率分别为 0.46±0.06μmol·m-2.s-1、0.50±0.1 0μmol·m-2.s-1、0.5 1±0.12μmol·m-2·s-1和0.79±0.15μmol·m-2·s-1,三组氮浓度添加后的根系呼吸速率均高于空白对照组,但均未产生显著差异(P>0.05)。(2)在2016年整个生长季内,土壤5 cm温度在四种模拟氮沉降处理均呈现先增后减的变化趋势,明显的生长季月动态变化特征。四种模拟氮沉降处理下的土壤5 cm温度均在8月达到温度峰值,最高温度分别是空白对照组16.6℃、低氮浓度组16.7℃、中氮浓度组15.8℃、高氮浓度组16.8℃;5月的土壤5 cm温度最低,分别为6.6℃、7.5℃、7.0℃和7.5℃。并且在四种模拟氮沉降处理下,土壤5 cm温度间差异均不显著(P>0.05),即模拟氮沉降对生长季内土壤5 cm温度的月动态变化规律没有产生明显影响。(3)在2016年整个生长季内,四种模拟氮沉降处理下的土壤总呼吸速率、微生物呼吸速率、根系呼吸速率均与土壤5 cm温度存在正相关的指数关系,除根系呼吸速率与土壤5 cm温度的相关性不显著(P>0.05)外,土壤总呼吸速率和微生物呼吸速率均与土壤5 cm温度显著正指数相关关系(P<0.05),并且微生物呼吸速率与土壤5 cm温度的相关性达到极显著水平(P<0.01)。土壤总呼吸速率、微生物呼吸速率、根系呼吸速率与5 cm深度土壤温湿度模型拟合的R2值,相对于土壤5 cm温度或湿度单因子模型均有所提高。结果表明,土壤5 cm温度和湿度对土壤呼吸速率变异的共同解释高于单因子。(4)在2016年整个生长季内,四种模拟氮沉降处理下的土壤总呼吸速率和微生物呼吸速率均高于2015年的生长季,四种模拟氮沉降处理下的土壤总呼吸速率增幅分别为8.8%、51.4%、18.9%和17%;微生物呼吸速率增幅分别为15.7%、81.2%、33.0%和23.9%。而根系呼吸速率均低于2015年,四组氮浓度添加下,根系呼吸速率相较于2015年,增幅分别为-42.2%、-33.3%、-37.8%和12.9%。