水热条件及坡向对长白山区蒙古栎林土壤呼吸的影响

摘要：

在蒙古栎林地阳坡和阴坡各设置3块样地(20 m×30 m),每个样地随机布置土壤聚氯乙烯(PVC)环9个(上、中、下每个坡位各3个,环高5.0 cm、内径19.5 cm).应用LGR便携式温室气体分析仪(915-0011,USA)配备土壤呼吸气室(PS3000,China)测定土壤呼吸速率,利用仪器自带温湿度探头就近同步测量土壤环周围5 cm深度土壤温度和体积含水量.测量自2017年4月12日—10月28日,每次测量时间间隔7 d.试验样地外500 m处设置自动气象站(CR1000,USA),用于自动测定空气和土壤温度和土壤体积含水量,净辐射、光合有效辐射和降水等环境因子.分析了2个坡向蒙古栎林土壤呼吸速率的差异,并探索水热因子对不同坡向蒙古栎林土壤呼吸及其月通量的影响.结果表明:在研究时段内,阳坡土壤温度显著高于阴坡(P<0.05),阳坡土壤体积含水量和土壤呼吸速率均显著低于阴坡(P<0.05).日尺度上,土壤呼吸速率与土壤温度呈指数函数关系(P<0.01),但阴坡二者之间的关系更加显著,阴坡土壤呼吸温度敏感系数大于阳坡;阳坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量呈线性关系(P<0.05),阴坡二者关系不显著;引入土壤体积含水量数据能够提高土壤呼吸模型的预测精度,且阳坡土壤呼吸速率主要受土壤体积含水量、土壤温度和体积含水量的交互作用影响,阴坡土壤呼吸速率主要受土壤温度和体积含水量影响.月尺度上,土壤呼吸速率与土壤平均温度呈显著指数关系(P<0.05),阳坡的温度敏感性高于阴坡,土壤呼吸速率与月降水量呈显著线性关系(P<0.01).生长季,阳坡和阴坡蒙古栎林土壤呼吸通量,分别为398.22、470.99 g·m-2,阴坡比阳坡高18.27％.坡向影响蒙古栎林生态系统土壤呼吸速率,水热条件对不同坡向土壤呼吸的影响程度不同,导致土壤呼吸排放通量的差异.月尺度上,土壤呼吸通量呈单峰曲线形式,与土壤温度呈显著的指数关系,但温度敏感系数高于日尺度;月降水量与蒙古栎林月土壤呼吸通量呈显著相关.

关键词：蒙古栎林、土壤呼吸、土壤温度、土壤体积含水量、降水量

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分类号：S714;S718.5(林业基础科学)

资助基金：内蒙古民族大学博士科研启动基金项目;十三五吉林省教育厅科学技术研究规划项目

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：78-83