小興安嶺不同年齡序列白樺天然次生林的土壤碳通量和碳貯量.pdf

1、森林土壤呼吸和地下碳貯量是森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的兩個重要分量,土壤表面CO2通量(Rs)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)向大氣圈釋放的主要CO2源,其時空變化直接影響到區(qū)域碳循環(huán)。土壤有機(jī)碳是高緯度地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫,是森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)極其重要的組成部分。研究小興安嶺地區(qū)不同年齡序列的白樺(Betula platyphylla)天然次生林林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳通量和碳貯量的特征,在揭示林齡對森林碳收支影響、區(qū)域森林碳匯估算和森林碳匯經(jīng)營上具有重要的理

2、論和現(xiàn)實意義。本研究采用紅外氣體分析法測定了不同年齡階段白樺林(20a、36a、82a)土壤表面CO2通量。利用土壤剖面實測數(shù)據(jù)和有機(jī)碳含量,估算土壤有機(jī)碳貯量。研究結(jié)果表明:
　　 白樺次生林土壤呼吸隨林齡呈上升的趨勢。在2008年生長季內(nèi)(第132-295天),20a、36a、82a白樺次生林的平均土壤呼吸速率分別為3.26μmol·m-2·s-1、3.78μmol·m-2·s-1、4.26μmol·m-2·s-1,不同林齡

3、間土壤呼吸的Q10加值具有顯著性差異,隨著林齡的增長呈下降的趨勢,白樺20a、36a、82a的Q10值分別是3.19、2.86、2.51。土壤溫度是控制小興安嶺地區(qū)白樺林土壤呼吸月動態(tài)變化的主要控制因子。土壤呼吸速率隨著土壤溫度的升高,呈指數(shù)方程增加。土壤呼吸除受土壤溫度、土壤含水量影響外,白樺次生林土壤呼吸月動態(tài)還受到根系生物量和土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響。0—10 cm表層土層的土壤有機(jī)碳含量可以解釋土壤呼吸87％的變化。隨著林齡的增加,

4、根系生物量亦隨之遞增,其中細(xì)根生物量(<1mm)可以對土壤呼吸速率的影響更大。
　　 白樺20a、36a、82a森林生態(tài)系統(tǒng)(0-50 cm土壤層)土壤有機(jī)碳含量變化范圍分別為:10.2～84.5 g·kg-1、29.3～75.9 g·kg-1和36.4～130.7g·kg-1；平均SOC密度分別為14.7 kg·m-2、18.1 kg·m-2和18.7 kg·m-2;同一個生態(tài)系統(tǒng)中,土壤有機(jī)碳含量和土壤碳密度隨土壤深度增加而