论文部分内容阅读
本研究以淮南大通煤矿塌陷复垦区为研究对象，利用LI-8100土壤碳通量测定系统，分别于2012年1月，3月，7月和10月对复垦区不同植被类型的土壤呼吸强度及相关环境因子、土壤微生物数量、土壤酶活性进行了测定，分析了复垦区不同植被类型土壤呼吸强度的变化规律及其影响因素，比较了复垦区不同植被土壤呼吸强度的大小;并利用生物量清查法，结合相对生长模型，对复垦区不同植被的固碳通量及土壤释碳通量进行了估算，从而计算出复垦区不同植被—土壤生态系统的净固碳通量，以期最大限度提高复垦区修复植被的碳汇能力。主要结果如下: 1.复垦区各植被土壤呼吸强度的昼夜变化及季节变化趋势均呈单峰曲线形式，与土壤10cm温度及气温的变化趋势相近;昼夜土壤呼吸强度最大值出现在12:00～16:00，最小值出现在凌晨4:00左右;各植被土壤呼吸强度季节差异显著(p＜0.05)，7月份的夏季有最大值，1月份的冬季出现最小值;各植被土壤呼吸强度昼夜比值相差不大，平均为1.34。 2.不同植被土壤呼吸强度均与土壤10cm处温度显著相关(p＜0.05)，与土壤20cm处含水率、气温、空气相对湿度相关性不显著（p＞0.05），各植被土壤呼吸强度与土壤温度的指数模型可以解释88％以上的土壤呼吸变异;大乔木林的温度敏感性较强，草地较小。 3.各植被土壤呼吸强度受降雨影响较大，降雨后第一天，土壤呼吸强度成倍增加，之后逐渐减小，这种扰动能持续4天左右，四种植被中，樟树土壤呼吸强度受降雨影响最大。 4.各植被土壤细菌、真菌、放线菌数量均在10月份有最大值，1月份有最小值;土壤酶除了过氧化氢酶活性在10月份有最大值外，其它酶均在7月份活性最强。 5.各植被土壤呼吸强度与土壤细菌、真菌、放线菌数量相关性均不显著(p＞0.05);大乔木林土壤呼吸强度与土壤纤维素酶活性呈显著相关(p＜0.05)，小乔木林土壤呼吸强度和土壤蔗糖酶活性及土壤过氧化氢酶活性显著相关(p＜0.05)，灌木丛土壤呼吸强度与各种酶相关关系均不显著(p＞0.05)，草地土壤呼吸强度与过氧化氢酶显著相关(p＜0.05);复垦区草地土壤中脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性较高，灌木丛土壤中蔗糖酶和纤维素酶活性较高。 6.不同植被类型土壤呼吸强度差异显著(p＜0.05)，各植被类型土壤呼吸强度年均值大小顺序为:草地＞灌丛＞小乔木林＞大乔木林，其中，大乔木林内各植物种群土壤呼吸强度大小顺序依次为:高杆女贞＞臭椿＞樟树＞水杉;灌木丛内各植物种群土壤呼吸强度大小顺序依次为:紫穗槐＞纤齿枸骨＞大叶黄杨＞海桐球;草地内土壤呼吸强度大小顺序依次为:麦冬＞双穗雀稗＞狗牙根＞假俭草。 7.充填物的不同并未造成土壤呼吸强度的差异，相同外界条件下，土壤复垦区和非复垦区土壤呼吸强差异显著。 8.大乔木林生态系统平均每年每公顷净固定2.37tC;小乔木林生态系统每年每公顷净固碳量为1.68t，灌木丛生态系统每年每公顷净固碳量为1.31t;草地生态系统每公顷每年净固碳量为0.38t，四种生态系统均表现出碳汇功能。