氣候變化是目前國際社會普遍關(guān)注的全球性問題。氣候變暖及降水格局改變是氣候變化的兩大重要特征，并對陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程及固碳潛力產(chǎn)生重大影響。因此，探討氣候變化背景下森林土壤碳庫的變化規(guī)律，已成為當(dāng)前土壤碳源—匯效應(yīng)演化評價中的重大科學(xué)問題。掌握土壤呼吸對氣候變暖與降雨減少的響應(yīng)規(guī)律有助于評價土壤在碳收支過程中的源匯角色。本研究采用完全隨機區(qū)組的試驗設(shè)計方法在暖溫帶典型落葉闊葉林—銳齒櫟林中開展了野外原位土壤增溫與林下穿透雨減少的控制試驗，并通過壕溝斷根處理區(qū)分土壤異養(yǎng)呼吸與自養(yǎng)呼吸，以研究土壤呼吸及不同組分對土壤增溫與降雨減少的響應(yīng)規(guī)律，同時運用磷脂脂肪酸法測定土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，以分析其對氣候變化的響應(yīng)機理。主要研究結(jié)果如下：（1）土壤增溫與降雨減少顯著改變土壤溫度和濕度特征。紅外輻射燈管加熱導(dǎo)致林下土壤5cm日均溫顯著提高1.43-1.93℃，日均最高溫的增加幅度高于最低溫的增幅，白天的增溫幅度高于夜晚；增溫導(dǎo)致早春3月的土壤溫度增幅最高。土壤增溫與降雨減少均顯著降低5cm土壤濕度（5.7-9.5%v/v），6月份土壤濕度降幅最高。因此，本研究采用試驗處理方法可有效增加土壤溫度... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
        1.1.3 森林土壤增溫裝置
    1.2 研究目的和研究內(nèi)容
        1.2.1 關(guān)鍵的科學(xué)問題
        1.2.2 研究目標(biāo)
        1.2.3 研究內(nèi)容
    1.3 技術(shù)路線
第二章 土壤增溫及降雨減少對銳齒櫟林土壤微氣候的影響
    2.1 引言
    2.2 研究材料與方法
        2.2.1 研究區(qū)概況
        2.2.2 試驗設(shè)計
        2.2.3 統(tǒng)計分析
    2.3 結(jié)果
        2.3.1 土壤溫度日變化格局
        2.3.2 土壤濕度的日變化格局
        2.3.3 土壤溫度和濕度的季節(jié)格局
        2.3.4 土壤溫度與濕度的空間分布格局
    2.4 討論
        2.4.1 紅外輻射加熱對土壤溫度的影響
        2.4.2 增溫及減雨設(shè)備對土壤濕度的影響
    2.5 小結(jié)
第三章 銳齒櫟林土壤總呼吸對土壤增溫及減雨的響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗設(shè)計
        3.2.2 土壤呼吸和土壤溫、濕度測定
        3.2.3 土壤樣品采集與常規(guī)土壤理化性質(zhì)分析
        3.2.4 土壤微生物量碳氮測定
        3.2.5 數(shù)據(jù)分析
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 土壤溫度與濕度的季節(jié)變化差異
        3.3.2 土壤總呼吸季節(jié)格局及均值差異
        3.3.3 土壤總呼吸與土壤溫濕度的關(guān)系
        3.3.4 土壤有機碳和全氮對土壤增溫與減雨的響應(yīng)
        3.3.5 土壤微生物量碳氮對增溫與降雨減少的響應(yīng)
        3.3.6 土壤表面年均累積呼吸通量
    3.4 討論
        3.4.1 土壤總呼吸對溫度和濕度響應(yīng)的季節(jié)差異
        3.4.2 土壤呼吸對增溫和降雨減少主效應(yīng)的響應(yīng)
        3.4.3 土壤呼吸對增溫和減雨交互效應(yīng)的響應(yīng)
    3.5 小結(jié)
第四章 銳齒櫟林土壤異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)呼吸對土壤增溫與減雨的響應(yīng)差異
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 壕溝斷根處理
        4.2.2 土壤呼吸、土壤溫度與濕度測定
        4.2.3 土壤理化性質(zhì)、細(xì)根和微生物生物量測定
        4.2.4 數(shù)據(jù)分析
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 壕溝處理土壤溫度和濕度的季節(jié)變化
        4.3.2 土壤異養(yǎng)呼吸季節(jié)變化格局
        4.3.3 土壤異養(yǎng)呼吸與土壤溫濕度的關(guān)系
        4.3.4 壕溝處理樣地土壤有機碳和全氮對增溫與減雨的響應(yīng)
        4.3.5 壕溝處理樣地土壤微生物碳氮對增溫與減雨的響應(yīng)
        4.3.6 土壤自養(yǎng)呼吸季節(jié)變化格局
        4.3.7 土壤自養(yǎng)呼吸與土壤溫濕度的關(guān)系
        4.3.8 細(xì)根生物量對土壤增溫與減雨的響應(yīng)
        4.3.9 土壤異養(yǎng)呼吸對總土壤呼吸的貢獻(xiàn)率
        4.3.10 土壤異養(yǎng)與自養(yǎng)呼吸年均累積通量
    4.4 討論
        4.4.1 土壤異養(yǎng)呼吸對土壤增溫和降雨減少的響應(yīng)
        4.4.2 土壤自養(yǎng)呼吸對增溫與減雨的響應(yīng)
        4.4.3 土壤微生物量碳氮變化
    4.5 小結(jié)
第五章 銳齒櫟林土壤呼吸溫度敏感性對土壤增溫和減雨的響應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 溫度敏感性估算
        5.2.2 數(shù)據(jù)分析
    5.3 結(jié)果
        5.3.1 不同組分土壤呼吸溫度敏感性對增溫和減雨的響應(yīng)
        5.3.2 土壤呼吸溫度敏感性響應(yīng)的組分和年際差異
        5.3.3 土壤總呼吸溫度敏感性與環(huán)境因子關(guān)系
        5.3.2 土壤異養(yǎng)呼吸溫度敏感性與環(huán)境因子的關(guān)系
        5.3.3 土壤自養(yǎng)呼吸溫度敏感性與環(huán)境因子的關(guān)系
    5.4 討論
        5.4.1 土壤總呼吸溫度敏感性
        5.4.2 土壤異養(yǎng)呼吸溫度敏感性
        5.4.3 土壤自養(yǎng)呼吸的溫度敏感性
    5.5 小結(jié)
第六章 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)對土壤增溫與減雨的響應(yīng)
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 試驗設(shè)計
        6.2.2 土壤理化指標(biāo)
        6.2.3 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)
        6.2.4 數(shù)據(jù)分析
    6.3 結(jié)果
        6.3.1 土壤理化性質(zhì)
        6.3.2 土壤微生物 PLFA
        6.3.3 土壤微生物相對豐富度
        6.3.4 土壤微生物群落與環(huán)境因子的關(guān)系
    6.4 討論
        6.4.1 增溫與減雨交互效應(yīng)顯著影響微生物群落 PLFA
        6.4.2 土壤增溫對微生物群落組成的影響
        6.4.3 降雨減少對微生物群落的影響
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
        7.1.1 土壤增溫與降雨減少改變土壤溫度和濕度
        7.1.2 增溫與降雨減少促進(jìn)森林總土壤呼吸速率
        7.1.3 土壤異養(yǎng)呼吸與自養(yǎng)呼吸對增溫與降雨減少的響應(yīng)不同
        7.1.4 土壤呼吸及不同組分溫度敏感性對增溫與減雨響應(yīng)不同
        7.1.5 土壤微生物群落對增溫與減雨的響應(yīng)
    7.3 展望
        7.3.1 研究的不足
        7.3.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間學(xué)術(shù)研究
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3499809