小兴安岭典型森林群落生长季土壤呼吸及树干呼吸特征

摘要

为阐明小兴安岭地带性植被-原始阔叶红松林,不同演替阶段白桦林以及其他群落类型的土壤呼吸各组分的碳排放速率及其对土壤水热变化的响应规律,本研究采用挖壕法和红外气体分析法测定土壤表面CO2通量(Rs),结果表明:原始阔叶红松林的土壤呼吸及不同演替阶段白桦种群随土壤温度的季节性变化规律为7-9月土壤呼吸较高,6和10月土壤呼吸值较低,土壤呼吸作用峰值出现在9月(0.56 gC·m-2.h-1)。根呼吸平均Q10值(2.88)＞土壤呼吸平均Q10值(2.47)＞土壤微生物呼吸平均Q10值(2.23),土壤呼吸各组分对Rt的贡献依次为:Rh(58.5％)＞Rr(26.5％)＞Rl(12.5％),其中Rt为土壤总呼吸,Rh为微生物呼吸,Rr为根呼吸,Rl为凋落物呼吸。不同演替阶段白桦种群土壤呼吸各组分中,落叶松白桦林和白桦近熟林的Rh高峰值时间与Rt高峰值时间基本一致,而白桦过熟林的Rh高峰时间比Rt高峰时间滞后大约10天,说明Rh对Rt的变化有重要影响。不同演替阶段白桦种群土壤微生物呼吸平均Q10值(2.51)＞土壤总呼吸平均Q10值(2.27)＞根呼吸平均Q10值(2.13),表明Rh对土壤温度的反应最敏感。不同演替阶段白桦种群土壤呼吸各组分对Rt的贡献依次为:Rh(47.51％)＞Rl(27.89％)＞Rr(24.28％)。枫桦林和云冷杉林的峰值出现在8月,而山杨林,落叶松林,杂木林峰值则出现在9月。不同植被类型林分的根呼吸平均Q10值(2.53)＞土壤呼吸平均Q10值(2.37)＞土壤微生物呼吸平均Q10值(2.26),各群落类型土壤呼吸各组分对Rt的贡献依次为:Rh(51.57％)＞Rl(28.82％)＞Rr(21.09％)。枫桦和红松的树干呼吸速率最高值出现在11:00～13:00,最低值出现在07:00～09:00之间.树干呼吸速率与树干温度的相关性好(R2=0.534),树干呼吸分为维持呼吸和生长呼吸,不同径阶枫桦平均维持呼吸占总树干呼吸57.89％,枫桦树干径阶越大维持呼吸所占比例越大。依树干径阶大小顺序分别为61.17％和54.61％。红松树干呼吸Q10值范围在2.67～2.89之间。