川西亚高山林区土地利用与覆盖变化对土壤呼吸的影响

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本文在查阅国内外大量有关土壤呼吸的测定方法、不同地区土壤呼吸速率、日变化及季节变化、土壤呼吸各部分的区分以及影响土壤呼吸的因子等并进行综合分析的基础上,根据动态密闭气室法,对川西亚高山林区冷杉原始林、红桦冷杉天然次生林、30 年代云杉人工林、60 年代云杉人工林、70 年代云杉人工林、80 年代云杉人工林、农地和退耕地的土壤总呼吸、根系呼吸、枯落物分解排放和矿质土壤呼吸进行了测定,分析了其季节动态,并比较了不同土地利用与覆盖方式下土壤呼吸的差异。采用挖沟隔离法计算了根系呼吸占总呼吸的比例,建立了枯落物分解排放CO2速率与近地表气温的相关关系以及矿质土壤呼吸速率与10cm 地温的相关关系。根据所建立的相关关系估算了不同土地类型的年土壤呼吸总量及其分量。结果表明: (1)冷杉原始林中根系呼吸占林地总呼吸的比例为29%,红桦冷杉混交林为30%,30 年代云杉人工林为18%,60 年代云杉人工林为22%,70 年代云杉人工林为44%,80 年代云杉人工林为30%。(2)土壤呼吸速率的日变化和季节变化均与10cm 地温的变化相一致;枯落物分解排放速率与地表气温的变化趋势一致。冷杉原始林、红桦冷杉混交林和云杉人工林土壤呼吸速率和10cm 地温均在5、6、7 月份逐渐上升,在8 月份达到顶峰,此后逐渐下降。由于受到人为耕作活动的影响,农地的土壤呼吸速率最高值在7 月份出现,比10cm 地温最高值提前了1个月出现。退耕地的土壤呼吸速率在7、8、9 月份均保持较高水平。(3) 由于本地区土壤水分不是限制因子,因此温度成为影响土壤释放CO2的最关键因素, 冷杉原始林矿质土壤呼吸随温度变化的Q10值为2.73,红桦冷杉混交林为2.99,30 年代云杉人工林为2.28,60 年代云杉人工林为2.44,70 年代云杉人工林为3.09,80 年代云杉人工林为5.53,农地为1.78,退耕地为1.48。(4) 退耕地的年土壤总呼吸量最大,为61.5tCO2·hm-2·a-1,红桦冷杉混交林最小,为24.3tCO2·hm-2·a-1。退耕地的年矿质土壤呼吸量最大,为43.4tCO2·hm-2·a-1,70 年代云杉人工林中最小,为12.2tCO2·hm-2·a-1。退耕地的年根系呼吸量最大,为18.2tCO2·hm-2·a-1;30 年代云杉人工林
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