天龍山灌木群落土壤呼吸與環(huán)境因子關(guān)系的比較研究.pdf

1、從2005年5月至2008年12月，作者在山西省天龍山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)用LI-COR-6400紅外氣體分析儀連接LI-COR-6400-09土壤呼吸標(biāo)準(zhǔn)氣室，對(duì)3個(gè)不同海拔灌木群落（樣地1，黃刺枚+荊條(Rosa xanthina+Vitexnegundo);樣地2，白丁香樹(shù)+黃刺枚（Syringa oblate+Rosa xanthina）;樣地3，沙棘(Hippophaerhamnoides))土壤呼吸進(jìn)行了4年的定位測(cè)定，測(cè)定頻次

2、為1-3次/月（一共252次）。在測(cè)定土壤呼吸的同時(shí)，用系統(tǒng)自帶的土壤溫度探針測(cè)定0-10cm深度的土壤溫度，用土鉆法和土壤水分測(cè)定儀(TDR)測(cè)定0-10 cm深度的土壤水分等環(huán)境因子。目的是研究本地區(qū)灌木群落土壤呼吸的季節(jié)變化、年際變化及土壤呼吸與土壤溫度和土壤水分的關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明:土壤溫度的年際變化不明顯，隨著海拔增加土壤溫度降低。4個(gè)測(cè)定年樣地1、2、3土壤溫度的年平均值分別為:18.44±6.44、15.40±

3、6.89、12.83±6.78℃(2005年),15.68±6.76、13.00±6.31、12.29±6.61℃(2006年),14.34±7.78、13.40±7.32、11.07±7.16℃(2007年)和14.51±6.95、11.66±7.24、11.08±6.98℃（2008年）;4個(gè)測(cè)定年樣地1的土壤溫度平均值15.74±6.98℃，樣地2的平均值為13.37±6.94℃，樣地3的平均值為11.82±6.88℃。
　

4、　與土壤溫度相比，土壤水分的年際變化較大，土壤水分的年際分布亦不一致。春末夏初，土壤水分含量最小，4年中有三年春末夏初出現(xiàn)干旱情況，其它季節(jié)相對(duì)較好。3個(gè)樣地中，受海拔、坡向以及土壤質(zhì)地的影響，樣地1和2的土壤含水量亦明顯低于樣地3。3個(gè)樣地4個(gè)測(cè)定年土壤水分的年平均值分別為:10.86±6.18％、8.94±2.36％、15.02±3.62％(2005年),10.40±6.23％、11.30±4.58％、15.12±5.18％(200

5、6年),13.01±6.65％、13.31±4.51％、18.95±5.77％(2007年)和12.06±5.36％、12.08±4.10％、19.15±4.73％(2008年);樣地1、2、3土壤水分的總平均值分別為11.58±6.11％，11.41±3.89％和17.06±4.83％，樣地3的土壤水分最高，樣地1、2的土壤水分接近。
　　三個(gè)灌木群落的土壤呼吸均具有明顯的季節(jié)變化特點(diǎn)，與土壤溫度的季節(jié)變化趨勢(shì)一致，冬春季較低，

6、盛夏秋初較高。每年測(cè)定開(kāi)始的春季和測(cè)定結(jié)束的冬季，土壤溫度在0℃左右，土壤呼吸在0.5-1.5μmolCO2 m-2s-1左右;受土壤干旱影響，土壤呼吸的低值在5、6、7月份的部分時(shí)段也有出現(xiàn)，樣地1、2表現(xiàn)明顯;土壤呼吸的最大值大多出現(xiàn)在夏季的7、8月份。2005年最大值在9-14μmol CO2 m-2s-1之間，2006-2008年的最大值總體在8-10μmol CO2m-2s-1之間。
　　在4個(gè)測(cè)定年中，3塊樣地土壤呼吸

7、的年平均值分別為3.67±2.59、2.67±1.99和4.45±3.16μmol CO2 m-2 s-1。根據(jù)月土壤呼吸平均值計(jì)算，在4年的測(cè)定中，樣地1、2、3土壤呼吸量的年平均值分別為1023、718和1153 gCm-2a-1。
　　土壤呼吸的季節(jié)變化多數(shù)時(shí)期主要受土壤溫度的季節(jié)變化控制，但是在春末、夏初土壤水分干旱時(shí)期，土壤水分控制土壤呼吸。
　　土壤呼吸與土壤溫度的關(guān)系可以用指數(shù)關(guān)系方程擬合，方程的決定系數(shù)R2值

8、從0.18到0.85，Q10值在1.22到4.28之間。當(dāng)剔除土壤水分低于田間持水量1/3以下的數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析，方程的R2值提高，在0.47到0.85之間，Q10值在1.88到4.45之間。
　　除樣地1外，土壤呼吸與土壤水分的相關(guān)性較差，決定系數(shù)相對(duì)較小。用包含土壤溫度和土壤水分的雙變量關(guān)系方程可以很好的預(yù)測(cè)土壤呼吸，R2值在0.52到0.89之間。
　　本研究表明，暖溫帶地區(qū)灌木群落土壤呼吸表現(xiàn)出顯著的季節(jié)變化和年際變化