减少碳输入对亚热带4种森林土壤呼吸的影响

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2009年5月至2010年5月,在湖南省植物园对4种亚热带森林类型(马尾松、樟树、枫香及马尾松-樟树混交林)的土壤呼吸、土壤温度和湿度进行了观测。并采用对照、去除凋落物和去除根去除凋落物来控制土壤碳的输入,以探讨其与土壤呼吸之间的关系。本文通过研究不同植被类型土壤呼吸与环境因子的动态关系,得出以下结论:(1)在针阔混交林群落中,对照与2种不同处理之间的月动态特征,在一年中的土壤呼吸呈现先增大后减小的趋势,为一近似单峰曲线。一般是随着温度的升高,土壤呼吸逐渐升高,达到最大值后,再逐渐降低。其他3种森林类型生态系统土壤呼吸的月动态特征与混交林相似。在相同方式的月动态特征中,对照的土壤呼吸均呈现先增大后减小的趋势,为一近似单峰曲线。一般是随着温度的升高,土壤呼吸逐渐升高,达到最大值后,再逐渐降低。去除凋落物和去根去凋落物的月动态特征与对照相似。(2)在针阔混交林生态系统中,对照与2种处理土壤呼吸的在不同季节变化特征呈单峰型,随着温度的升高,土壤呼吸逐渐升高;达到最大值后,再逐渐降低。对照秋季土壤呼吸最小;去除凋落物和去根去凋落物都是夏季最大,冬季最小。在马尾松林去根去凋落物也是秋季最小值,其他2种森林生态系统的土壤呼吸都是夏季最大,冬季最小。不同季节,对照与2种处理在不同森林生态系统存在一定规律,各群落类型春季和夏季对照的土壤呼吸大小关系为:樟树>混交>枫香>马尾松。在秋季,土壤呼吸大小关系为:樟树>枫香>混交>马尾松。在冬季,土壤呼吸大小关系为:樟树>混交>马尾松>枫香。(3)通过回归分析得到同一森林群落土壤呼吸与土壤温度的相互关系,并建立回归方程,通过相关性分析得出土壤呼吸与土壤温度的相关关系:针阔混交林对照土壤呼吸与土壤温度相关系数为0.3574,相关性不显著(p>0.05);去除凋落物土壤呼吸与土壤温度相关系数为0.6082,呈极显著相关(P<0.01);去根去凋落物土壤呼吸与土壤温度相关系数为0.5069,呈显著相关(P<0.05)。马尾松林对照的土壤呼吸与土壤温度相关性也不显著0.0356(p>0.05),其他林分不同处理的土壤呼吸与土壤温度都呈显著相关。通过对同一处理的回归分析和相关分析可看出:混交林和马尾松林对照的土壤呼吸和土壤温度无显著相关关系(p>0.05);樟树林土壤呼吸与土壤温度呈显著关系(P<0.05);枫香林土壤呼吸与土壤温度呈极显著线性相关(P<O.01)。去除凋落物和去根去凋落物土壤温度与土壤呼吸都成显著性相关((P<0.05)。(4)不同森林生态系统Q10之间,对照和去除凋落物都是枫香林最大,去根去凋落物是樟树林最大,因此阔叶林的土壤呼吸对温度的反应更敏感。同一森林生态系统Q10之间,去根去凋落物最大(除枫香林)。(5)樟树去根去凋落物的土壤呼吸和土壤湿度呈显著相关(P<0.05);枫香对照土壤呼吸和土壤湿度呈极显著相关(P<0.01),其他均无显著相关。表明:温度和湿度一起对土壤呼吸产生影响。
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