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1.
林火是森林生态系统碳循环的重要影响因子。火干扰引起的土壤碳通量变化会直接影响森林生态系统的碳循环过程。以苏州市光福镇潭山2016年森林火灾后的火烧迹地为研究区域,对不同强度(轻度、中度)火烧迹地和未过火区域(对照)的土壤呼吸速率进行测定。结果表明,火干扰导致该地区一年后土壤呼吸速率显著升高,且中度火烧轻度火烧未过火;轻度、中度火烧迹地和对照样地土壤呼吸速率的数值分别为(3.43±0.15)μmol CO_2m~(-2)s~(-1)、(3.84±0.28)μmol CO_2m~(-2)s~(-1)、(3.02±0.26)μmol CO_2m~(-2)s~(-1)。通过进一步对土壤温湿度测定表明,火烧后土壤温度和土壤含水率对土壤呼吸速率的影响均为正相关且前者影响更为显著。研究结果对苏南地区火干扰后森林生态系统碳循环变化的研究具有重要意义。 相似文献
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模拟计划火烧对哈尔滨城市林业示范基地典型林型土壤呼吸的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
火干扰是森林生态系统重要的干扰因素之一,尤其在北方森林生态系统中火干扰的作用更为明显。但是关于火干扰到底如何影响北方森林生态系统的土壤呼吸,以及计划火烧开展对土壤呼吸的影响程度目前研究非常有限,相关科学问题尚不能给出准确答案。因此,本文选择哈尔滨城市林业示范基地的典型3种森林类型白桦林、兴安落叶松林和蒙古栎林,通过小范围控制火烧试验采用LI6400测定火后不同时间(5~9月份)的土壤呼吸,研究计划火烧对3种林型土壤呼吸通量的影响。结果表明,在火后5~9月份中,3种林型火后样地与对照样地相比,白桦林土壤呼吸速率上升了10%,蒙古栎土壤呼吸速率下降了30%,落叶松土壤呼吸速率上升了14%。白桦林、蒙古栎林、落叶松林对照样地与火烧样地的Rc值均呈现出显著的动态变化,但并无一定规律,3种林型中白桦林火后短期内Rc的变化规律并不显著,而蒙古栎林与落叶松林火后短期内Rc的变化规律非常明显,蒙古栎林的Rc值的变化显著降低为34.98%,而落叶松林的Rc值变化却显著升高为13.77%。因为本次小范围计划控制火烧试验对环境温度改变最大,因此研究结果表明本次试验控制土壤呼吸的因素中,温度占主导地位。 相似文献
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为了解石漠化区樟树(Cinnamomum camphora)林的土壤呼吸动态及影响因子,2014年9月至2015年8月间,采用Li-8100土壤碳通量测定系统对桂西石漠化区樟树退耕林的土壤呼吸进行测定,并研究土壤温度、湿度、细根等因子对其影响。结果表明:樟树林土壤呼吸速率呈现夏季高、冬季低的季节动态特征,年均值分别为(2.89±0.30)μmol CO_2/(m~2·s),与同纬度带森林相近。在时间尺度上,土壤呼吸的季节动态主要由土壤温度决定,两者间存在显著正相关关系,但雨季过高土壤湿度会显著抑制土壤呼吸。在空间尺度上,土壤呼吸和土壤温度、植株胸径间存在显著相关性。 相似文献
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亚热带米老排和杉木人工林土壤呼吸季节动态及其影响因子 总被引：2，自引：0，他引：2
研究我国亚热带地区杉木人工林采伐迹地上营造的19年生米老排人工林和杉木人工林土壤呼吸及其影响因子。结果表明：米老排人工林土壤呼吸速率的年均值为2.95μmolCO2·m -2 s -1,显著高于杉木人工林的2.37μmolCO2·m -2 s -1;米老排人工林土壤呼吸的 Q10值为1.83,显著低于杉木人工林的1.99;2种林分土壤呼吸均呈现明显的季节动态,主要受土壤温度的驱动,土壤温度能分别解释米老排和杉木人工林土壤呼吸速率变化的77.0%和81.6%;回归分析显示,2种林分土壤呼吸速率与凋落物量、细根生物量、土壤有机碳含量、轻组有机碳含量、微生物生物量碳含量和可溶性有机碳含量均显著相关;逐步线性回归分析表明,土壤呼吸速率与凋落物量和土壤微生物生物量碳含量的关系最密切;树种间凋落物量和土壤微生物生物量的差异是导致米老排人工林土壤碳排放速率高于杉木人工林的重要原因。 相似文献
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《林业科学》2021,57(1)
【目的】比较长期施氮下不同氮水平间暖温带油松天然林土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率差异,揭示土壤呼吸各组分变化的主要影响因子,以期为评价区域森林长期施氮对土壤呼吸的影响提供科学依据。【方法】在山西太岳山油松天然林进行10年(2009—2018)的氮添加试验,设置4个氮添加处理:对照(CK,0 kg N·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2a-1)、中氮(MN,100 kg N·hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2a-1),于2016—2018年生长季对土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率进行监测。【结果】在长期(8～10年)施氮下,相比对照,LN、MN和HN处理的年均土壤呼吸速率分别降低21.9%、27.3%和29.1%,年均异养呼吸速率分别降低21.8%、36.6%和31.4%,而土壤自养呼吸速率未改变,土壤p H值下降0.07、0.37、0.78个单位,微生物生物量碳含量下降了11.3%、14.5%、14.7%,但长期施氮未改变土壤有机碳、全氮和细根生物量;异养呼吸速率与土壤微生物生物量碳及自养呼吸速率与细根生物量均呈显著的线性正相关(P0.01);不同处理下土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度均呈显著的指数正相关(P0.05);长期施氮可提高土壤自养呼吸的温度敏感性(Q10)(CK=2.19、LN=2.90、MN=2.86、HN=2.34),但会降低土壤异养呼吸的Q10值(CK=2.72、LN=2.23、MN=2.12、HN=2.27);土壤呼吸速率与土壤湿度的关系不显著;土壤温度和土壤湿度双因子模型可分别解释自养呼吸速率和异养呼吸速率的28.7%～42.0%(P0.05)和64.9%～78.1%(P0.001)。【结论】长期施肥未明显改变土壤自养呼吸速率。长期施氮通过抑制土壤异养呼吸使土壤总呼吸降低。长期氮添加对自养呼吸和异养呼吸Q10的影响不一致,而呼吸底物的可利用性和土壤微生物活性的变化是主要因素。为提高土壤呼吸及其组分预测模型的精度,应综合考虑细根生物量及呼吸底物的长期变化。 相似文献
6.
《西部林业科学》2015,(2)
采用LI-8100土壤碳通量测定系统对广西吴圩森林生态系统定位观测研究站内尾巨桉萌芽林的土壤呼吸进行测定,同时测定10 cm土壤温度和土壤含水率。结果表明,在测定的1年时间内,尾巨桉萌芽林土壤呼吸速率在1.04~3.48μmol/(m2·s)间波动,不同的月份间存在极显著差异,土壤呼吸的峰值出现在夏季最热的8月份,最低值出现在冬季最冷的1月份。土壤呼吸速率的日变化呈明显的单峰曲线,最高值出现在下午14-18时之间,最低值出现在凌晨3-6时之间,土壤呼吸与10 cm土壤温度存在显著的指数相关关系,土壤温度的变化可以解释60.2%土壤呼吸的变化,Q10值为1.82。土壤呼吸速率与土壤含水率成显著线性相关关系,土壤含水率可以解释27.4%土壤呼吸的变化。 相似文献
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[目的]本研究的主要目的是研究极端降雪对北亚热带-暖温带气候过渡带人工林土壤呼吸的影响机制。[方法]以信阳市人工林为研究对象,以2018年1月信阳市的暴雪为契机,设置增加雪被、自然降雪、去除雪被的控制试验,利用LI-8100测定了不同厚度雪被处理下土壤呼吸的变化,并结合土壤温度、土壤湿度、土壤微生物量碳氮含量、土壤可利用性氮含量等变化,研究土壤呼吸与环境因子之间的关系。[结果]在试验前期,增加雪被显著提高了土壤温度,但增加雪被处理下,试验中后期土壤温度值及整个试验阶段的土壤温度平均值均显著低于对照处理。增加雪被厚度可使土壤呼吸速率提高21.57%,而去除雪被对土壤呼吸速率无显著影响。雪被变化对于微生物量碳氮、土壤可利用性氮含量均无显著影响。增雪处理引起的土壤呼吸速率增加主要由试验前期土壤温度的升高导致的。[结论]极端暴雪可能提高气候过渡带人工林的土壤呼吸速率,但这种提高受到降雪量的影响,30 cm左右的降雪并未显著影响土壤呼吸速率,如果积雪深度继续增加,土壤碳排放速率会有所增强。此外,积雪深度在不同的融雪阶段对土壤呼吸的影响幅度不一致,降雪对土壤呼吸的影响主要发生在积雪完全消融之前这一阶段。本结果可为建立气候变化下的生态系统碳循环模型提供部分数据支持。 相似文献
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为探究桉树人工林土壤呼吸速率与土壤养分含量及其化学计量比之间的关系,本文以尾叶桉、粗皮桉、托里桉、赤桉、尾巨桉5个桉树林分及1个湿加松林分为研究对象,测定并分析土壤呼吸与土壤养分之间的关系。结果表明:土壤呼吸速率年均值为尾叶桉和托里桉林显著高于其他林分,其值分别为3.57±0.41μmol·m-2·s-1与3.72±0.20μmol·m-2·s-1,表现出空间异质性。土壤呼吸速率与土壤有机碳含量无显著相关性。土壤呼吸极小值与表层土壤C/P和N/P表现出显著正相关性。土壤呼吸与土壤化学性质之间的相互关系表现并不明显。 相似文献
9.
林火对北方森林深层土壤有机碳的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业资源管理》2017,(5):52-60
林火干扰是驱动北方森林生态系统更新、演替以及物质循环的重要生态过程。林火的发生,显著地改变了北方森林地表以及土壤表层生物量和碳密度。然而,我们对林火是否对北方森林深层土壤(40cm以下)这个储量巨大的碳库的影响却缺乏关注。以大兴安岭呼中林区2010年火烧迹地为研究对象,并以相邻同等立地条件的未过火区为对照,通过样地调查、实验室分析,对林火对北方森林深层土壤碳密度的影响以及其与驱动因子的关系做了分析。结果显示:火烧迹地土壤有机碳随深度的分布规律与未火烧对照样地有显著差异,其深层土壤有机碳含量与碳密度显著低于未火烧区(n=56,P0.001);火烧迹地深层土壤有机碳中微生物量碳含量、易氧化有机碳含量显著高于未火烧迹地(n=56,P0.01),而土壤碳氮比、可溶性有机碳含量显著低于未火烧样地(n=56,P0.01);火烧迹地深层土壤含水量显著低于未火烧样地(n=56,P0.001),而土壤温度和p H值则显著高于未火烧迹地(n=56,P0.001)。由此可见,林火显著地降低了北方森林深层土壤有机碳的化学稳定性,并使土壤温度增加,促进了土壤微生物的生长,最终导致了深层土壤有机碳分解加速,储量下降。 相似文献
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马尾松人工林根呼吸的季节变化及影响因子 总被引：2，自引：0，他引：2
2007年1月至2008年12月,以长沙天际岭国家森林公园马尾松群落为研究对象,采用挖壕法研究马尾松群落去除根系后土壤呼吸速率动态及其与土壤温、湿度的相关关系。结果表明:马尾松群落和去除根系处理的土壤呼吸年变化范围分别为0.29～3.19,0.25～2.33μmol·m-2s-1,年均分别为1.56,1.03μmol·m-2s-1。去除根系土壤呼吸速率比对照降低12.2%～55.1%,根呼吸年均贡献率为28.3%。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与5cm土壤温度之间均呈显著指数相关,温度敏感系数Q10值分别为2.10和1.82,估算出根呼吸的Q10值为2.94。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与土壤湿度之间相关关系均不显著(P﹥0.05),但根呼吸与土壤湿度之间呈显著线性相关(P=0.023)。 相似文献
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以西双版纳高檐蒲桃群落为研究对象,采用Li-6400-09便携式测定系统对土壤呼吸速率进行连续定位测定。结果表明:(1)高檐蒲桃群落土壤呼吸速率呈现明显的单峰型时间变化模式,波动范围为3.33~5.7 2μmol·m~(-2)s~(-1),变异幅度为2.39;(2)土壤呼吸具有较大的温度敏感性,它与3个土层(0~5、5~10、10~15 cm)土壤温度拟和的Q_(10)值分别为2.4、2.55和3.06;土壤温度与土壤呼吸显著正相关(P0.01),它可以解释87.8%~91.4%的土壤呼吸变化;(3)土壤呼吸速率与土壤水分具有显著的正相关关系(P0.01),土壤水分可以解释土壤呼吸变化的73.7%~74.5%;(4)土壤呼吸速率与土壤有机质、土壤易氧化有机碳、水解氮、铵态氮及pH值均达极显著的正相关(P0.01),且与土壤全氮、硝态氮、微生物生物量碳呈显著的正相关关系(P0.05)。因此,土壤温度是西双版纳高檐蒲桃群落土壤呼吸时间变化的主要决定因素,但微生物生物量碳、水分及C/N养分等土壤环境因子对土壤呼吸具有重要影响。 相似文献
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为了探讨林木呼吸的季节动态及影响因素,采用LI-COR-6400-06测定并研究长白山红松针阔混交林中天然水曲柳根系呼吸的季节变化规律,分析根系呼吸与土壤温度、土壤湿度和土壤全氮含量等因子的关系。结果表明:天然水曲柳不同径级根系呼吸速率在生长季节均有明显的季节动态,其中7月最高,10月最低,呈单峰曲线,呼吸速率在1.02～9.27μmol·g-1s-1之间;水曲柳根系呼吸速率与10cm深处土壤温度季节变化一致,二者呈显著指数相关(P<0.05);根系呼吸与土壤湿度呈二次曲线相关,即当土壤湿度在一定范围内时根系呼吸速率与其成正比,而当土壤湿度超过一定值时根系呼吸速率则与土壤湿度成反比;根系呼吸速率与土壤N含量呈线性相关,并且随树木年龄的增加呼吸速率下降;不同径级根系呼吸温度系数Q10值在2.21～2.71之间变化,且Q10值随根系径级增大而降低,表明细根对土壤温度的敏感性高于粗根。 相似文献
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太岳山油松人工林土壤呼吸组分及其影响因子 总被引：3，自引：0，他引：3
采用挖壕法测定无根和有根样地的土壤呼吸,确定太岳山油松人工林群落土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子。结果表明:对照与挖壕样方土壤温度和湿度均呈显著的季节变化;2010和2011年土壤呼吸速率和异养呼吸速率均值分别为2.71和2.22μmol·m-2s-1,2010和2011年异养呼吸速率比土壤呼吸速率分别下降了13.7%和21.1%;2010—2011年土壤自养呼吸速率为0.01～0.89μmol·m-2s-1,自养呼吸速率均值为0.49μmol·m-2s-1,2年间自养呼吸速率贡献率为0.2%～37.7%,年均自养呼吸速率贡献率为20.2%;土壤呼吸速率、异养呼吸速率与土壤2,5和10cm深处土壤温度均呈显著指数相关(P0.001),而土壤呼吸速率、异养呼吸速率与5cm深处土壤湿度的相关性并不显著(P0.05);利用2cm深处土壤温度拟合土壤呼吸速率和异养呼吸速率时,异养呼吸速率的温度敏感系数Q10值略高;土壤温度和湿度的双变量模型可以很好地解释土壤呼吸速率和异养呼吸速率的季节变化,拟合方程的R2值为0.70～0.78。 相似文献
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采用LI-6400XT光合仪对湘酿1号刺葡萄进行光合特性研究,结果表明：湘酿1号光饱和点为1264.00μmol/m2·s,光补偿点为28.35μmol/m2·s,暗呼吸速率为1.878μmol/m2·s,CO2饱和点1583.72μmol/m2·s,CO2补偿点为91.22μmol/m2·s,光呼吸速率为-3.224μmol/m2·s,净光合速率为22.98μmol/m2·s。晴朗天气条件下,湘酿1号刺葡萄叶片净光合速率日变化趋势为单峰曲线,且无光合“午休”现象。湘酿1号刺葡萄净光合速率与光合有效辐射呈显著正相关,与蒸腾速率、气孔导度呈极显著正相关,而与胞间CO2浓度呈显著负相关,暗呼吸速率与胞间CO2浓度呈显著负相关,与空气温度呈显著正相关。 相似文献
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选择青海湖高寒湿地植物群落为研究对象,分析了湿地不同植物群落土壤呼吸生长季高峰日变化特征及温湿度因子的影响,利用土壤碳通量测量系统LI-8100A测定了6种植物群落土壤呼吸速率日变化,通过实测的温度因子以及一次降水前后土壤表层湿度的变化研究了其对土壤呼吸速率的影响,结果表明:6种不同群落土壤呼吸速率日变化都呈单峰曲线,在生长季高峰芨芨草、芨芨草+马莲花、马莲花、华扁穗、苔草(台地)、苔草(洼地)土壤呼吸速率的日最高值分别为4.51μmol·m-2·s-1、12.22μmol·m-2·s-1、13.40μmol·m-2·s-1、2.55μmol·m-2·s-1、5.28μmol·m-2·s-1,3.89μmol·m-2·s-1。群落呼吸速率峰值出现在14:00~16:00,谷值出现在3:00~6:00。10点过后,土壤呼吸速率上升趋势明显。土壤呼吸与群落地下5cm地温有着良好的相关性,随着温度升高,土壤呼吸值增大,当土壤温度达到最大值时,土壤呼吸值也随之达到最大。湿度对于土壤呼吸速率的响应比较明显,在一次降水前后除了苔草(洼地),其余群落土壤呼吸速率随着土壤表层湿度的升高而降低。 相似文献
16.
《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2017,(4)
土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,氮沉降会影响土壤中碳储量变化。为阐明模拟氮沉降和不同凋落物处理对土壤呼吸速率的影响,本研究在山西太岳山好地方林场进行氮沉降模拟试验,并对林地表面进行对照(C)、去凋(B)、去根去调(A)处理。结果表明:土壤呼吸速率的季节变化主要受土壤温度和含水量影响,氮沉降并没有改变土壤呼吸速率的季节变化规律。整个观测期内,模拟氮沉降促进了不同凋落物处理下土壤呼吸速率,且均在高氮水平下达到显著(P0.05);高氮促进生长季凋落物层的呼吸;去凋和去根去凋处理抑制了土壤呼吸速率,且低氮和中氮水平降低了抑制土壤呼吸的幅度。土壤温度敏感性随着氮水平的增加而增加。土壤呼吸速率与土壤湿度拟合关系不显著(P0.05),而与土壤温度的拟合关系极显著(P0.001)。相比于单因子模型,土壤温度与水分双因子复合模型(RS=aeb TWc)能更好地解释土壤呼吸季节变化。 相似文献
17.
《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2019,(9)
通过测定油松林不同坡位土壤呼吸速率和土壤温湿度,研究油松林不同坡位的土壤呼吸速率及其与环境因子的关系,为准确评估该区域油松林土壤CO2排放提供科学依据。结果表明:1)油松林不同坡位土壤呼吸速率的日变化和月变化均呈单峰曲线,日变化最大值出现在12:00—16:00之间;月变化最大值出现在6—7月,月均值大小表现为下坡(1.66μmol·m~(-2)s~(-1))上坡(1.53μmol·m~(-2)s~(-1))中坡(1.40μmol·m~(-2)s~(-1));土壤呼吸年积累量以中坡最低(382.14 gC·m~(-2)a~(-1)),分别比下坡(438.07 gC·m~(-2)a~(-1))和上坡(408.65 gC·m~(-2)a~(-1))低12.76%和6.49%,且坡位间存在显著差异。2)各坡位土壤呼吸速率和土壤温度均呈指数正相关关系(P 0.001),上坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量之间呈正相关(P 0.05),中坡和下坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量之间没有显著相关性,土壤呼吸的季节变化受土壤温度和土壤体积含水量共同影响,土壤温度和土壤体积含水量双变量模型可解释土壤呼吸变化的85.2%～93.6%。3)坡位能够显著影响土壤理化性质,进而影响土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤可溶性有机碳含量呈正相关关系(P 0.05),不同坡位油松林土壤呼吸的差异受土壤可溶性有机碳含量影响。 相似文献
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森林生态系统的土壤碳储量是陆地生态系统碳库的重要组成部分。土壤呼吸则是土壤碳库参与陆地碳循环的主要方式,其受到诸多生物和非生物因子的综合调控。偶发性降雨会引起森林土壤湿度的瞬间增加,进而导致土壤呼吸速率的快速提高。文中介绍了森林土壤呼吸及其组分,综述了降雨脉冲效应的特征和诱导机制（包括物理替代机制、微生物代谢机制、土壤养分限制机制及光化学调控机制等）,分析了当前降雨脉冲研究存在的不足并展望了未来的研究重点,认为森林生态系统是未来开展降雨脉冲效应研究的重要方向,探究森林土壤呼吸不同组分对降雨脉冲的响应差异与机制也是潜在的重要研究方向。 相似文献
19.
火干扰对土壤呼吸的影响及测定方法研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
林火是森林生态系统的重要干扰因子,是导致土壤碳储量发生变化的重要因子。火干扰所排放的含碳气体对物质循环、能量流动和信息传递具有重要影响,进而影响森林生态系统的碳平衡以及气候变化。土壤作为巨大的陆地生态系统储碳库,其与大气碳交换的方式主要是通过土壤呼吸,由于土壤的碳储量巨大,土壤碳库的微小变化都会引起大气CO2浓度的巨大改变,从而影响森林生态系统碳平衡。阐述土壤呼吸的各种测量方法,并对比各种测定方法;火干扰对森林生态系统土壤呼吸速率的影响及其测定方法;火干扰对土壤呼吸环境的影响。最后提出今后在火干扰对土壤呼吸研究中应关注的问题,同时对火干扰与森林生态系统土壤呼吸的研究方向进行展望。 相似文献
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以内蒙古大青山华北落叶松成熟林为研究对象,对生长季林地土壤呼吸速率及土壤温度、湿度进行定位监测,分析了土壤呼吸速率变化特征与土壤水热因子之间的相互作用规律。结果表明:(1)林地土壤呼吸速率有明显的季节动态变化和日变化规律。生长季5～9月土壤呼吸速率大小表现为:7月﹥8月﹥9月﹥5月﹥6月;月平均呼吸速率值区间在1.272～3.702μmol·m-2 s-1,平均值为2.323μmol·m-2 s-1。生长初期5月、中期7月和末期9月的单日呼吸速率变化均呈单峰曲线,峰值在12:00～16:00出现,最小值在03:00～06:00出现。(2)生长季林地土壤呼吸速率对土壤湿度的敏感性高于土壤温度,与土壤0～15 cm层湿度之间具有极显著的指数相关关系(P﹤0.01),与温度之间存在显著的线性关系(P﹤0.05)。土壤呼吸速率与土壤温度、湿度之间具有极显著的复合线性关系(P﹤0.01),线性模型对生长季土壤呼吸碳通量的预测具有参考意义。 相似文献