哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤呼吸季节和昼夜变化特征及影响因子比较

由于受到多种生物和非生物因素的影响,土壤呼吸在不同时间尺度上的动态变化可能不一致。对不同时间尺度的土壤呼吸动态变化的研究有助于深入了解土壤呼吸变化的机理,也有利于精确推算土壤碳的排放。采用红外CO2分析法测定哀牢山中山湿性常绿阔叶林季节间(2004年4月～2005年3月)和昼夜间(2004年7、9和11月及2005年1、3和5月共6次)的土壤呼吸。哀牢山中山湿性常绿阔叶林中土壤呼吸的季节变化显著,其中湿季(5～10月)的土壤呼吸高于干季(11月～翌年4月),全年土壤呼吸的平均值为0.442gCO2.m-2.h-1。6次测定的土壤呼吸日变化模式并不相同,7和9月、翌年1和3月夜间土壤呼吸大于昼间土壤呼吸,11月和翌年5月则相反;5、7和9月昼夜间的土壤呼吸最大值与最小值的差异比11月、翌年1和3月的测定结果大。季节间土壤呼吸与土壤温度(p=0.000)和土壤含水量(p=0.007)均有显著的指数相关,土壤温度可以解释土壤呼吸变化的56.1%,土壤含水量可以解释土壤呼吸变化的11.1%。不同季节测定的土壤呼吸日变化与土壤温度、气温和土壤含水量则没有显著的指数相关。由土壤呼吸与土壤温度拟合的指数方程计算Q10值,在温度为5.9～16.6℃内,全年土壤呼吸的Q10值为4.53,在温度为5.9～11.0℃内,干季土壤呼吸的Q10值为7.17,在温度为10.3～16.6℃内,湿季土壤呼吸的Q10值为2.34。在不同时间尺度上,生物和非生物因素对哀牢山中山湿性常绿阔叶林的土壤呼吸表现出不同的影响。土壤呼吸的季节变化主要受非生物因子温度和水分变化的调控,而土壤呼吸的昼夜变化则可能主要受植物的生理活动周期性等生物因素的影响。通过温度的指数函数关系,用土壤呼吸的瞬时值来推算土壤呼吸的日通量和年通量时,需要考虑温度和水分外的其它生物因子的影响。