杉木人工林土壤呼吸對干旱及氮沉降的響應(yīng)研究.pdf

1、土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的最重要的環(huán)節(jié)之一，是土壤碳庫的主要輸出途徑和大氣CO2的重要來源，其微小的變化就會顯著地減緩或加劇大氣中CO2的增加，進(jìn)而影響氣候變化，森林土壤碳庫是全球土壤碳庫的重要組成部分，其比例約為73％。因此對森林土壤呼吸的研究是研究碳失匯現(xiàn)象以及包括全球變化在內(nèi)等一系列重大環(huán)境問題的重要組成部分。
　　本研究以湖南會同杉木林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站試驗基地的杉木人工林為對象，分別設(shè)立對照組、干旱組、低

2、氮組和高氮組，共12塊實驗樣地。每個樣地內(nèi)設(shè)去凋落物觀測點、去根觀測點、無處理觀測點各3個，定期監(jiān)測各觀測點土壤總呼吸速率以及土壤呼吸組分（根呼吸和微生物呼吸速率），以探究杉木人工林土壤呼吸及各組分對干旱及氮沉降的響應(yīng)機理，并對未來森林土壤呼吸情況，全球碳循環(huán)預(yù)測等其他相關(guān)研究提供科學(xué)研究數(shù)據(jù)，主要研究結(jié)果為:
　　1.模擬氮沉降時，土壤總呼吸年平均速率為對照組1.53μmol/(m2·s)＞高氮組1.46μmol/(m2·s)＞

3、低氮組1.24μmol/(m2·s)。從趨勢來看模擬不同水平的氮沉降處理均會對杉木人工林土壤總呼吸產(chǎn)生抑制效果，在模擬低水平氮沉降時效果更明顯，模擬不同水平的氮沉降處理均會對土壤呼吸組分的比例發(fā)生變化，使得微生物呼吸上升，植物根系呼吸下降，在低氮水平下，這種提升達(dá)到了30.1％。
　　2.隔離降雨總體上使得土壤總呼吸速率1.43μmol/(m2·s)比對照組1.53μmol/(m2·s)低，但差異不顯著，但在隔離降雨10個月后，土

4、壤總呼吸及各組分呼吸均表現(xiàn)出上升趨勢。而去除凋落物對杉木人工林土壤呼吸的影響極為微小。
　　3.土壤溫度是影響實驗地杉木人工林土壤呼吸的主要因素，溫度可以解釋實驗地土壤總呼吸62.4-73.9％的變異，土壤微生物呼吸55.1-69.5％的變異，在模擬高水平氮沉降的條件下，土壤總呼吸的Q10值有所上升，而模擬低水平氮沉降和模擬干旱條件下，土壤總呼吸的Q10值有所下降。模擬氮沉降和干旱均使得土壤微生物呼吸的Q10值上升。土壤濕度對實驗