论文部分内容阅读
森林土壤呼吸是陆地土壤呼吸的重要组分及全球碳循环的重要流通途径之一,但是人工林经营下的土壤呼吸响应研究目前仍较薄弱。本研究位于山西太岳山灵空山自然保护区,应用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统和LI-8150多路复用器,通过较为系统地描述不同林分密度的各样地内土壤呼吸的生长季动态变化；比较不同林分密度样地(2400ha-1→2000ha-1→1600ha-1→1200ha-1→600ha-1→0ha-1)的年生长季土壤呼吸均值；拟合不同研究尺度下的土壤呼吸与环境因子之间的关系：分析降雨作为本研究的关键因子对土壤呼吸的影响,反映太岳山不同林分密度油松人工林的土壤呼吸特征。结果表明：(1)6种不同林分密度的油松人工林土壤总呼吸速率和各组分呼吸速率均呈现明显的月际变化规律,总体上表现为单峰曲线。各样地的土壤总呼吸速率和异养呼吸速率从5月到8月逐渐增大,之后逐渐减小,5cm土壤温湿综合因子是土壤总呼吸和异养呼吸季节动态变化的主导因素,可以解释各样地土壤总呼吸变化的83%-87%和土壤异养呼吸变化的72%-87%；各样地的土壤自养呼吸速率从5月到7月逐渐增大,之后逐渐减小,5cm土壤温度是土壤自养呼吸季节动态变化的主导因素,可以解释各样地土壤自养呼吸变化的59%-84%。(2)土壤总呼吸和各组分随林分密度的变化(2400ha-1→0ha-1)总体上呈现出抛物曲线的趋势。其中,土壤总呼吸在1600ha-1样地最大,土壤异样呼吸在2000ha-1样地最大,土壤自养呼吸在1600ha-1样地最大。经分析得出不同林分密度控制对土壤呼吸的影响机制可能是：不同的林分密度控制产生了不同的林内蒸发能力和不同的降雨增湿程度,这两项使差异化的条件使得土壤湿度出现空间差异,土壤湿度的空间差异在很大程度上决定了土壤呼吸的空间变异,最终实现不同林分密度控制对土壤呼吸的影响。(3)降雨在本研究中起到了两个角色的作用：一是该地区旱季时期的降雨可以促进土壤呼吸,雨季时期的降雨会抑制土壤呼吸,降雨可能会干扰土壤呼吸的时间动态；二是降雨促使了由于林分密度不同产生的土壤湿度空间差异,进而可能促进了土壤呼吸的空间变异。