庞泉沟自然保护区针阔混交林土壤呼吸的空间异质性

为研究土壤呼吸空间变异的影响因素,测定了山西省庞泉沟自然保护区针阔混交林地的土壤呼吸(R_s)及其影响因子,运用传统和地统计学的方法分析了4、2 m和1 m间隔取样尺度下R_s的空间变异性及其与影响因子之间的关系。传统统计分析表明:除土壤温度(T_(10))和碳/氮(C/N)比变异程度较小外,其他测定因子的变异系数在15%-59%之间,均为中等变异;R_s与凋落物量(L_w)、凋落物含水量(L_m)、土壤全碳(C)和全氮(N)呈极显著正相关(P0.01)与土壤水分(W_s)呈显著正相关(P0.05),与土壤温度(T_(10))呈极显著负相关(P0.01),与C/N比和土壤全硫(S)相关性不显著(P0.05)。多元逐步回归分析表明:L_w、T_(10)、N和C/N比四个因子能解释土壤呼吸空间变化的26%。地统计学分析表明,T_(10)、W_s、L_m、C、N和C/N比具有较强的空间自相关性,结构因素对其空间分布起着主导作用;R_s和L_w具有中等程度的空间自相关性,随机因素和结构因素对它们的空间分布起的作用相当;S具有较弱的空间自相关性,随机因素对其空间变异起着主导作用。R_s及其影响因子在相同的尺度上起作用,基本上都在17 m左右。分维数是事物复杂程度的一种量度,各指标的分维数大小依次为:L_w(1.87)S(1.84)L_m(1.82)N(1.77)R_s(1.74)C(1.73)W_s(1.69)T_(10)(1.56)C/N(1.46)。R_s的空间分布模式与W_s、L_m、L_w、C、N和S的空间分布模式较为一致,而与T_(10)的空间分布模式不同。4、2 m和1 m取样尺度95%置信水平误差在5%和10%内必要采样数量分别为74、44、39个和19、11、10个。     

土壤温度和水分对油松林土壤呼吸的影响

用LI-COR 6400-09土壤呼吸测定系统,在太原天龙山自然保护区对油松林的土壤呼吸进行了4a测定.结果表明,土壤呼吸具有明显的季节变化特点,最大值出现在8月份,在6～10 μmol m~(-2) s~(-1) 之间,最小值出现在12月份和3月份,在0.5 μmol m~(-2) s~(-1)左右.2005、2006、2007和2008年土壤呼吸CO_2的年平均值分别为(4.71±3.74)、(3.08±2.91)、(2.96±2.58) μmol m~(-2) s~(-1)和(2.12±1.54) μmol m~(-2) s~(-1);4a的CO_2总平均值为(3.27±2.95) μmol m~(-2) s~(-1).4个测定年土壤呼吸的平均值总体差异显著.4个测定年土壤CO_2释放C量分别为1103.5、882.8、918.4 g m~(-2)和666.3 g m~(-2),总C平均值为892.8 g m~(-2),具有明显的年际差异.指数方程可以很好的表达土壤呼吸与10 cm深度土壤温度的关系,R~2值4a分别为0.39,0.60,0.68和0.71,Q_(10)值分别为3.10,4.41、4.05和5.18,用4a全部数据计算的Q_(10)值为4.31.土壤水分对土壤呼吸的作用较弱,R~2值4a分别仅为0.31、0.25、0.13和0.02,但是夏季土壤干旱对土壤呼吸的抑制作用非常明显,可使土壤呼吸下降50%以上.夏季土壤干旱是导致土壤呼吸年际变化的主要原因.4个包括土壤温度和水分的双变量模型均可以很好地模拟土壤呼吸的季节变化, 拟合方程的R~2值从0.58到0.79.