【摘要】： 由降雨分布不均引起的土壤干濕交替是重要的生態(tài)學(xué)過(guò)程,其對(duì)土壤呼吸產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。為研究干濕交替對(duì)東北溫帶森林土壤呼吸的影響,本文于2009年5～10月,以每月連續(xù)觀測(cè)10d的方式對(duì)自然干濕交替條件下的天然林和落葉松人工林土壤呼吸及土壤異養(yǎng)呼吸進(jìn)行了測(cè)定。并進(jìn)行了野外模擬不同降雨量(20 mm、40 mm、80 mm)的灌水實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)不同溫度(5℃、15℃、25℃和35℃)下,不同濕度(25%、50%、75%和100%土壤質(zhì)量含水量)干濕處理后土壤有機(jī)碳礦化速率動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明： (1)干濕交替對(duì)土壤呼吸的激發(fā)作用受降雨前后土壤含水量的影響。土壤含水量相對(duì)較低的6月觀測(cè)期內(nèi),降雨對(duì)土壤呼吸的激發(fā)作用較顯著,雨后約12 h的土壤呼吸速率達(dá)降雨前的2～3倍。而土壤含水量相對(duì)較高的7月觀測(cè)期內(nèi),持續(xù)的降雨則導(dǎo)致天然林土壤呼吸較降雨前降低約17.96%。干濕交替明顯的觀測(cè)期內(nèi),兩種林分土壤呼吸與土壤含水量間呈顯著正相關(guān),且二者的關(guān)系滿(mǎn)足一般線性方程Y=c+kW,(P0.05)。 (2)整個(gè)實(shí)驗(yàn)期內(nèi),天然林土壤和落葉松人工林土壤異養(yǎng)呼吸速率分別占其各自土壤呼吸速率的68.14%～98.31%和54.43%～78.89%。因此,干濕交替對(duì)土壤呼吸的影響主要來(lái)自于土壤異養(yǎng)呼吸的貢獻(xiàn)。但除7月的落葉松人工林土壤和9月的天然林土壤外,其余有明顯干濕交替過(guò)程的觀測(cè)期內(nèi),兩種林分土壤異養(yǎng)呼吸與土壤水分間的關(guān)系不顯著(P0.05)。而干濕交替對(duì)土壤自養(yǎng)呼吸的影響則因季節(jié)不同而異。 (3)模擬不同降雨量灌水后,相對(duì)于對(duì)照呼吸,除80 mm處理的天然林土壤呼吸外,其余各水分處理均促使兩種林分土壤呼吸速率及土壤異養(yǎng)呼吸速率增大。而除80 mm處理的落葉松人工林土壤異氧呼吸外,隨著土壤水分輸入量的增加,水分對(duì)土壤呼吸速率和異養(yǎng)呼吸速率的促進(jìn)作用呈減弱趨勢(shì)。 (4)室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,加水增濕后兩林分土壤有機(jī)碳礦化速率均被顯著激發(fā),并于1～4 d內(nèi)達(dá)到最大值。兩林分土壤有機(jī)碳礦化速率隨處理濕度的增加而增大,但當(dāng)培養(yǎng)溫度超過(guò)5℃時(shí),100%濕度處理的落葉松人工林土壤有機(jī)碳礦化速率開(kāi)始低于75%濕度處理。高溫(≥25℃)和高濕(50%～100%)條件下天然林土壤有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)明顯大于落葉松人工林土壤,且天然林土壤有機(jī)碳礦化的濕度敏感性系數(shù)(κ)和溫度敏感性系數(shù)(Q10)均大于落葉松人工林土壤。 總體上,本研究說(shuō)明,干濕交替對(duì)東北溫帶天然林和落葉松人工林土壤呼吸速率產(chǎn)生激發(fā)作用,而這種激發(fā)主要來(lái)自于土壤異養(yǎng)呼吸的貢獻(xiàn)。土壤呼吸激發(fā)的程度受土壤溫度、濕度和林分類(lèi)型的影響。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：S714

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本文編號(hào)：2636878