北亚热带-南暖温带过渡区典型森林生态系统土壤呼吸及其组分分离

为阐明北亚热带-南暖温带过渡区典型森林生态系统土壤呼吸与其组分的碳排放速率及其对土壤水热变化的响应规律,本研究用壕沟断根法布设了土壤呼吸组分分离试验,并对土壤温湿度与呼吸速率进行了一年的观测。统计分析结果表明:土壤呼吸及其组分的呼吸速率在夏秋季较高、春冬季较低;土壤温度低于15℃时,呼吸速率的季节性变化主要受控于土壤温度;土壤温度高于15℃,而含水量低于0.20kg·kg-1时,含水量对呼吸速率有明显的抑制作用;当土壤温湿度分别高于15℃与0.20kg·kg-1,呼吸速率同时受到土壤温湿度的影响;土壤温湿度分别能解释呼吸速率季节性变化的80.36%～94.94%与7.20%～48.45%,温度的影响高于含水量;5种类型中土壤呼吸、自养与异养呼吸的Q10值变化范围分别为2.30～2.44、2.49～2.82与2.09～2.35,每个类型中自养呼吸的温度敏感性均为最高,其次为土壤呼吸,异养呼吸最低;锐齿栎幼林、锐齿栎老林、华山松与短柄枹针阔混交林、千金榆与短柄枹阔叶混交林及栓皮栎林自养呼吸日贡献率的变化范围分别为35.19%～57.73%、28.73%～49.24%、28.67%～49.82%、24.24%～41.70%与30.07%～46.22%,土壤呼吸的年排放量分别为1105.15gC·m-2·a-1、779·12gC·m-·2a-1、821.23gC·m-·2a-1、912.19gC·m-·2a-1与899.50gC·m-·2a-1,其中自养呼吸的年贡献率分别为52·89%、39·77%、44.17%、38.15%与43.26%,若考虑断根样方内细根分解的影响,则自养呼吸的年贡献率分别为65.56%、47.95%、53·80%、46.83%与53.86%;5个林分间的土壤呼吸速率、异养呼吸速率没有显著差异(p>0.05),而自养呼吸速率存在显著差异(p<0.05),类型间活细根生物量的差异解释了自养呼吸速率差异的94.71%。