切根对亚热带4种林分土壤呼吸的影响

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在湖南省森林植物园对樟树林、马尾松林、枫香林及樟树-马尾松混交林4种森林类型采取了切根处理,对其土壤呼吸、土壤温度、湿度进行了为期la的定点观测,分析了在不同处理条件下土壤呼吸与环境因子的动态特征,研究结果将对揭示亚热带森林生态系统碳通量及其驱动机制提供基础数据。(1)自然条件下:4种森林类型土壤呼吸年动态呈单峰变化趋势,最大值出现在6月,最小值出现在1月;土壤呼吸的年均值表现为:樟树林(2.30±0.12μmolCO2m-2·s-1)>樟树-马尾松混交林(2.03±0.15 μmolCO2m-2·s-1)>枫香林(1.79±0.23 μmolCO2m-2·s-1)>马尾松林(1.62±0.17 μmolCO2m-2·s-1)土壤呼吸年累积C排放量表现出:樟树林(31.92t·hm-2·a-1)>樟树-马尾松混交林(28.16t·hm-2·a-1)>枫香林(24.69 t·hm-2·a-1)>马尾松林(22.47 t·hm-2·a-1)樟树林、樟树-马尾松混交林、枫香林、马尾松林4种森林类型土壤呼吸Q10值分别为:1.73、1.43、1.54、1.58;4森林类型土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈显著指数相关(P<0.01),回归关系方程为R=aebt,其判定系数R2范围是0.768-0.928;与5 cm土壤湿度无明显相关性,线性回归方程:R=a1W+b1其判定系数R2均在0.124-0.209之间。(2)切根处理条件下:4种森林类型土壤呼吸年动态亦呈单峰变化趋势,最大值出现在6月,最小值出现在1月。土壤呼吸的年均值表现为:樟树林(1.90±0.16樟树-马尾松混交林(1.74±0.13>枫香林(1.49±0.15>马尾松林(1.36±0.11 μmolCO2m-2·s-1)土壤呼吸年累积C排放量表现出:樟树林(26.36 t-hm-2·a-1)>樟树-马尾松混交林(24.13 t·hm-2·a-1)>枫香林(20.81 t·hm-2·a-1)>马尾松林(18.86 t·hm-2·a-1)。樟树林、樟树-马尾松混交林、枫香林、马尾松林4种森林类型土壤呼吸Q10值分别为:2.05、1.65、1.77、1.93;4森林类型土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈显著指数相关(P<0.01),回归关系方程为:R=aebt,其判定系数R2范围是0.651-0.951;与5 cm土壤湿度无明显相关性,线性回归方程:R=aiW+bi其判定系数R2均在0.075-0.138之间。(3)切根处理均降低了4种森林类型土壤呼吸的速率,各月降幅为:樟树林(7.22%-48.53%)、樟树-马尾松混交林(4.55%-38.62%)、枫香林(6.41%-40.34%)、马尾松林(3.72%-54.51%),但并没有改变其季节变化趋势;切根处理降低了土壤呼吸年累积C排放量,樟树林、樟树-马尾松混交林、枫香林、马尾松林分别减低了17.41%、14.31%、15.71%和16.06%;切根条件下4种森林类型的Q10值均大于对照,增幅为:樟树林18.50%、樟树-马尾松混交林15.38%、枫香林14.94%、马尾松林22.15%;切根和对照条件下的土壤呼吸速率与土壤温度显著相关(P<0.01),但在切根处理条件下,土壤呼吸速率与土壤温度的相关性混交林(0.651)降低,纯林(樟树林0.951、枫香林0.850、马尾松林0.894)升高;切根处理下土壤呼吸速率与土壤湿度相关性比自然条件下更低,切根和对照条件下土壤呼吸速率与土壤湿度的相关性均不显著(P>0.05)。
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