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树干呼吸作为全年都在进行的代谢活动,是森林生态系统碳循环的一个重要组成部分,一般采用温度模型进行预测。但是树干呼吸产生的CO2一部分溶解在木质部的液流中;而另外一部分通过树皮等释放到周围大气中,即通常利用气室气体交换方法测得的树干CO2释放通量,这部分才是树干与大气的气体交换量。由于树干CO2释放通量不仅受温度还会受树干液流的影响,所以仅采用温度预测树干与大气的交换量势必使估测结果产生偏差,从而影响森林生态系统碳交换量的准确性。为了解温度对树干CO2释放通量的真实效应、树干液流及木质部CO2浓度与树干CO2释放通量的关系,我们于2008-2011年干湿季对华南地区亚热带荷木(Schimasuperba)人工林的树干CO2释放通量、树干温度、液流密度、木质部CO2浓度及周围环境因子进行了观测研究,得出如下结果和结论:
(1)在湿季,树干CO2释放通量与树干温度指数回归的决定系数R2小于干季的,相似的树干温度下白天的树干CO2释放通量高于晚上,说明在水分条件充足的湿季树干CO2释放通量除了受树干温度的影响外,受其它因素的影响比干季更明显。
(2)树干液流速率在湿季显著高于干季,与树干CO2释放通量存在正相关关系,湿季的相关性更高;木质部CO2浓度日变化呈单峰曲线,与液流速率的日变化格型相似,峰值出现的时刻早于树干CO2释放通量,并与树干CO2释放通量显著正相关。树干液流的存在会影响木质部CO2浓度,改变了树干内CO2扩散的浓度梯度,导致利用温度预测的树干CO2释放通量产生偏差,低估了实际的树干CO2释放通量。
(3)树干CO2释放通量与树干体积相关,将监测点的数据扩展到林段水平最合适的单位是树干体积;干湿季单位样地面积的树干CO2释放通量分别为1.26和3.36μmolm-2s-1;树干2m处的CO2释放通量显著高于1.3m处的CO2释放通量,因此,将1.3m处的监测值进行尺度扩展估算的林段树干CO2释放通量低估了实际的林段树干碳交换量。所以在进行尺度扩展时,应考虑对树干不同高度处的CO2释放通量进行多点监测,以减少误差。