川南毛竹林土壤呼吸对林内穿透雨减少和氮素添加的响应

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gxhwx
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土壤呼吸是陆地生态系统碳循环过程的重要组成部分,受全球气候变化和环境变化的影响。本研究以川南地区毛竹林为研究对象,通过双因素交互试验,设置对照(A)、林内穿透雨减少50%(D)、氮添加10g N/m2·a(N)、林内穿透雨减少和氮添加交互(D×N)4个处理,4个重复,开展对土壤呼吸及组分(自养呼吸、异养呼吸)的观测,回答毛竹林土壤呼吸及组分对林内穿透雨减少和氮素添加及其交互作用的响应机制。主要研究结果如下:(1)毛竹林5cm土壤温湿度季节变化明显,林内穿透雨减少(D)和氮添加(N)处理对土壤温度无明显改变,其交互作用(D×N)未影响5cm土壤温度。林内穿透雨减少使样地土壤水分含量从44.95%降至32.98%,林内穿透雨减少和氮添加的交互作用使土壤水分含量从47.16%降至34.19%(p<0.001)。叶面积指数和凋落物月输入量具有明显季节动态变化,林内穿透雨减少和氮添加及其交互作用对林分内叶面积指数及凋落物输入量均无显著影响。(2)土壤呼吸及组分表现出明显的季节动态。土壤总呼吸、自养呼吸、异养呼吸和凋落物呼吸速率变化趋势基本一致,夏季呼吸速率最高,冬季呼吸速率最低,双因素方差分析表明,林内穿透雨减少和氮添加及交互作用对土壤总呼吸和自养呼吸均无显著影响;氮添加明显抑制了土壤异养呼吸速率(p<0.01),与对照相比年均异养呼吸速率下降0.33μmol CO2·m-2s-1,异养呼吸年累积通量下降528.77g CO2·m-2·a-1;自养呼吸对总呼吸的贡献率受氮添加影响显著降低13%。(3)土壤呼吸及组分均与5cm土壤温度呈极显著指数关系(p<0.001),5cm土壤温度可以解释土壤呼吸及组分变异的50.1%-89.3%;土壤呼吸及组分与叶面积指数和凋落物输入量呈二次相关;土壤总呼吸与5cm土壤湿度呈显著负线性相关(p<0.01);同一处理不同呼吸组分温度敏感性(Q10)均表现为自养呼吸大于异养呼吸。
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