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在全球变暖的背景下,陆地生态系统碳循环对大气CO2浓度变化起着举足轻重的作用,有关陆地生态系统土壤碳作用的研究越来越深入和细化。在丘陵地区,农林复合模式是实现粮食生产、保护环境、解决资源短缺和农林用地矛盾的重要方法。本实验以川中丘陵区几种核桃-药材复合模式为研究对象,探讨核桃-药材复合系统土壤呼吸的动态变化规律及其对温度和湿度的响应。为明确川中丘陵地区农林复合模式下土壤碳排放特征,深入评价农林复合系统生态效益提供理论依据;丰富不同土地利用方式对土壤呼吸的影响及其对陆地碳循环和碳平衡研究理论。从2014年1月开始,采用Li-8100 (Li-Cor inc .USA)对川中丘陵区4种农林复合模式的土壤呼吸进行定点观测,到2014年12月结束。4种模式分别为处理1(C):核桃-川明参,处理2(J):核桃-桔梗、处理3(H):核桃-藿香以及对照处理(CK):核桃纯林。研究不同模式土壤呼吸与土壤温度和湿度的变化关系;不同季节土壤呼吸24h昼夜动态;土壤三种水解酶(脲酶、蔗糖酶和磷酸酶)活性,土壤微生物生物量碳、氮以及有机质含量与土壤呼吸的关系。研究结果表明:川中丘陵区核桃-药材复合模式土壤年内碳排放量约为7.39 t·a-1·hm-2,对照较复合处理土壤碳排放量高,但差异不显著。川中丘陵区核桃-药材复合模式各处理土壤呼吸月动态变化呈先增后减趋势,核桃-川明参复合模式最大值出现在6月下旬,为3.49μmol·m-2·s-1;对照、核桃-桔梗和核桃-藿香处理土壤呼吸峰值出现在7月,分别为3.83μmol·m-2·s-1、 4.07μmol·m-2·s-1、 3.86 μmol·m-2·s-1。各处理低值都出现在1月,按(CK、C、J、H)顺序分别为:0.36 μmol·m-2·s-1、0.48μmol·m-2·s-1、0.57 μmol·m-2·s-1、0.32μmol·m-2·s-1。研究发现,土壤呼吸与15 cm处土壤温度呈极显著指数增长关系,几种复合模式在不同月份的土壤呼吸变化幅度存在差异可能是因3种药材不同的物候期所致。川中丘陵区几种核桃-药材复合模式各处理土壤呼吸Q10值在四季中表现为夏低冬高,最大Q10值为4.02,最小值为1.38,最大值约是最小值的3倍,且两者出现在对照处理中。核桃-药材复合种植降低了土壤呼吸对温度的敏感性,可能是药材植物根系直接或间接地缓冲了温度变化对土壤呼吸的直接影响。脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性从春季到冬季总体上呈先增后减趋势,三种酶活性在夏季最高,冬季最低;三种酶活性的最大值分别为0.0028 μmol·g-1·h-1、0.0082 μmol·g-1·h-1、0.02 μmol·g-1·h-1;最小值分别为0.0005 μmol·g-1·h-1、0.0003 μmol·g-1·h-1、0.0025 μmol·g-1·h-1。通过重复测量方差分析发现,脲酶和蔗糖酶处理间效应不显著,但季节效应、季节和处理间交互效应极显著;酸性磷酸酶活性处理间效应显著,且季节效应、季节和处理问交互效应极显著。土壤呼吸与土壤常见三种水解酶活性极显著相关;不同的核桃-药材复合模式对土壤三种水解酶活性无显著影响。在2014年4季中,只有冬季土壤微生物生物量碳含量极显著低于春夏秋三季;而各处理与对照土壤微生物生物量氮含量差异也不显著,夏季含量极显著高于其它三季。土壤微生物生物量碳氮含量与土壤呼吸呈指数增长关系,而有机质含量与土壤呼吸互为倒数关系,可能与研究区土壤养分含量较低有关。对比川中丘陵区核桃纯林与核桃-药材复合模式发现,核桃-药材复合模式对降低土壤碳排放有一定作用,但明确不同土地利用形式下土壤碳在大气碳循环中扮演的角色,还需开展更加全面和深入的量化研究。