【摘要】：地表凋落物呼吸是土壤呼吸的一個(gè)重要組成部分,研究凋落物呼吸溫度敏感性的變化特征及其影響因素對(duì)準(zhǔn)確理解地區(qū)的土壤碳循環(huán)具有重要意義.本研究在黃土高原南部的一個(gè)典型人工刺槐林內(nèi)(Robinia pseudoacacia L.),通過地表凋落物控制試驗(yàn)(對(duì)照處理,去除凋落物處理、倍增凋落物處理),研究凋落物呼吸溫度敏感性的年際(2009~2013年)變化特征及其驅(qū)動(dòng)因素.凋落物呼吸溫度敏感性的年際差異顯著(P0.05):在對(duì)照處理下,其最小值為4.15,最大值為6.67,均值為5.10,變異系數(shù)為19%;在倍增凋落物處理下,其變化于1.17~6.52之間,均值為3.36,變異系數(shù)高達(dá)56%.凋落物呼吸溫度敏感性的年際變異與年平均土壤水分、地表凋落物量以及二者的交互作用密切相關(guān)(P0.01),同時(shí)對(duì)凋落物呼吸溫度敏感性的貢獻(xiàn)呈現(xiàn)出土壤水分大于地表凋落物量的趨勢(shì)(對(duì)照處理:2.68和2.04;倍增凋落物處理:1.37和0.69).此外,地表凋落物倍增后,凋落物呼吸溫度敏感性卻減少了34%(3.36和5.10).同時(shí),在對(duì)照處理下,大約有超過50%的地表凋落物碳滯留在該刺槐林生態(tài)系統(tǒng)中[215 g·(m~2·a)~(-1)和113 g·(m~2·a)~(-1)],但在倍增處理下,僅有24%的地表凋落物碳滯留在該林地生態(tài)系統(tǒng)中[430 g·(m~2·a)~(-1)和326 g·(m~2·a)~(-1)],即在該人工刺槐林生態(tài)系統(tǒng)中地表凋落物的增加未必意味著土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的增加.因此,探究地表凋落物控制措施、土壤水分、地表凋落物量和凋落物呼吸溫度敏感性之間的關(guān)系對(duì)準(zhǔn)確理解地區(qū)的土壤碳循環(huán)具有重要意義.
【圖文】：

環(huán)境科學(xué)38卷吸，對(duì)于個(gè)別觀測(cè)日出現(xiàn)負(fù)的地表凋落物呼吸在計(jì)算累積凋落物呼吸時(shí)該具體觀測(cè)日的凋落物呼吸按照0計(jì)算［9，16］．利用SigmaPlot10.0軟件的線性回歸模型擬合年平均土壤水分和地表凋落物量對(duì)凋落物呼吸溫度敏感性的影響．圖1不同凋落物處理下的土壤溫度和水分Fig．1Soiltemperature/moistureforthedifferentsurfacelittercontrolmeasures地表凋落物量和年平均土壤水分對(duì)凋落物呼吸溫度敏感性的交互影響由下列方程獲得［9］:F=β7W+β8L+β9WL+β10(8)式中，F(xiàn)為凋落物呼吸溫度敏感性，W為年平均土壤水分，L為地表凋落物量，β7、β8、β9和β10是擬合系數(shù)．為了單獨(dú)量化年平均土壤水分和地表凋落物量對(duì)凋落物呼吸溫度敏感性的貢獻(xiàn)，在方程(8)的基礎(chǔ)上通過方程(9)、(10)計(jì)算地表凋落物量和年平均土壤水分的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)(β)，，地表凋落物量和年平均土壤水分β值的大小即可以反映出二者對(duì)凋落物呼吸溫度敏感性貢獻(xiàn)的大�。�9］:βW'=β7×(W'/F')(9)βL'=β8×(L'/F')(10)式中，βW'和βL'分別是年平均土壤水分和地表凋落物量的β值，W'和L'分別是年平均土壤水分和地表凋落物量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，F(xiàn)'是擬合的凋落物呼吸溫度敏感性的標(biāo)準(zhǔn)偏差．2結(jié)果與分析2.1不同凋落物處理下的土壤微氣候差異不同凋落物處理下的土壤溫度具有相似的季節(jié)變化趨勢(shì)，且這種變化趨勢(shì)與大氣溫度的變化趨勢(shì)基本一致，均呈現(xiàn)出夏季大于其它季節(jié)的趨勢(shì)(圖1)．此外，不同凋落物處理下的平均土壤溫度呈現(xiàn)出倍增凋落物處理＞對(duì)照處理＞去除凋落物處理的趨勢(shì)(14.92℃、14.76℃和14.27℃)，但各處理間的差異沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平(P＞0.05)．不同凋落物處理下的土壤水分具有相似

:［4.05μmol·(m2·s)－1］和［1.91μmol·(m2·s)－1］;LA:［4.76μmol·(m2·s)－1］和［2.40μmol·(m2·s)－1］;LＲ:［3.50μmol·(m2·s)－1］和1.76［μmol·(m2·s)－1］)．此外，不同地表凋落物處理下的土壤呼吸速率呈現(xiàn)出LA＞LCK＞LＲ的趨勢(shì)(表1:［3.34μmol·(m2·s)－1］、［2.72μmol·(m2·s)－1］和［2.41μmol·(m2·s)－1］;［1035g·(m2·a)－1］、［833g·(m2·a)－1］和［709g·(m2·a)－1］)．圖2不同地表凋落物處理下的土壤呼吸/凋落物呼吸Fig．2Soil/surfacelitterrespirationforthedifferentsurfacelittercontrolmeasures凋落物呼吸的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與大氣或者土壤溫度的變化趨勢(shì)基本一致(圖1和2)，呈現(xiàn)出夏季大于其他季節(jié)的趨勢(shì)［倍增凋落物處理:1.51μmol·(m2·s)－1和0.58μmol·(m2·s)－1;對(duì)照處理:0.79μmol·(m2·s)－1和0.31μmol·(m2·s)－1］，且不同地表凋落物處理下的凋落物呼吸速率呈現(xiàn)出倍增凋落物處理＞對(duì)照處理的趨勢(shì)［表1:1.03μmol·(m2·s)－1和0.51μmol·(m2·s)－1;326g·(m2·a)－1和113g·(m2·a)－1］．2.3凋落物呼吸的影響因素土壤溫度對(duì)凋落物呼吸的影響用指數(shù)關(guān)系模型進(jìn)行擬合，且土壤溫度可以解釋59%～85%(對(duì)照處理)和34%～67%(倍增凋落物處理)的凋落物呼吸變異性(表2)．表1不同地表凋落物處理下的累積土壤呼吸/凋落物呼吸1)Table1Annualcumulativesoil/surfacelitterrespirationinforthedifferentsurfacelittercontrolmeasures年份累積土壤呼吸/g·(m2·a)－1累積凋落物呼吸/g·(m2·a)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2561534