桂林尧山桉树及马尾松林冬季土壤碳通量特征.pdf

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1、第32卷第1期广西师范大学学报：自然科学版Vo1．32No．12014年3月JournalofGuangxiNormalUniversity：NaturalScienceEditionMar．2O14桂林尧山桉树及马尾松林冬季土壤碳通量特征吴蒙，马蒌明，梁士楚，田丰(1．广西师范大学生命科学学院，广西桂林541004；2．珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室，广西桂林5410043．广西珍稀濒危动物生态学重点实验室，广西桂林541004)摘要：本研究以桂林尧山的4年生桉树幼龄林、2O年生桉树老龄林

2、和22年生马尾松林为研究对象，于冬季(2012年12月至2013年2月)分别对这3种林分的土壤呼吸及其组分、土壤温度、土壤湿度进行3个月的观测，结果表明：①4年生桉树幼龄林的土壤呼吸速率与2O年生桉树老龄林差异不显著，但显著大于22年生马尾松林，2O年生桉树老龄林与22年生马尾松林也无显著差异。总体来看，3种林分的土壤呼吸都处在较低水平。②3种林分异养呼吸速率差异不显著，自养呼吸速率差异显著，其大小顺序为：4年生桉树幼龄林>2O年生桉树老龄林>22年生马尾松林。4年生桉树幼龄林的自养呼吸贡献率明显大于2O年生桉树

3、老龄林和22年生马尾松林。③相关性分析表明，土壤温度是影响土壤呼吸及其组分的主要环境因子，温度与土壤呼吸呈显著的指数关系，土壤含水量对土壤呼吸的影响不显著。④对温度敏感性系数Q。值的分析表明，3种林分中2O年生桉树老龄林的温度敏感性最大，4年生桉树幼龄林对温度敏感性最小。关键词：土壤呼吸；温度敏感性}桉树；马尾松；人工林；桂林尧山中图分类号：S714．2文献标识码：A文章编号：1O0I-6600(2014)0I-0i33一O8土壤呼吸(soilrespiration，Rs)是指未扰动土壤中由于土壤有机体、根和菌根

4、的呼吸排放COz的所有代谢过程，通常包括土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸、植物根系呼吸3个生物学过程和土壤中含碳物质化学氧化这一非生物学过程]。其中土壤动物呼吸量和化学氧化的碳排放量微小，通常忽略不记。因此，国内外通常将土壤呼吸划分为自养呼吸和异养呼吸2个组分，自养呼吸即植物根系呼吸，异养呼吸主要为土壤微生物呼吸]。研究两者在土壤呼吸中所占的比例，对于了解特定生态系统的碳收支和生态过程的微观机制均有重要意义。土壤呼吸作为生态系统碳循环的重要组成部分，其直接关系到温室气体的排放，在调控地球系统的大气CO浓度和气候动态方

5、面起着十分关键的作用。在全球变暖日益加剧的情况下，土壤呼吸越来越受到全球研究者的重视。土壤是全球陆地系统中最大的碳库载体，其碳储量约为1400Pg，是全球陆地植被碳库的2～3倍，是大气碳库的2倍多]。在森林生态系统中有2／3的碳储存在土壤和与之相关的泥炭层中。研究表明，全球土壤呼吸年通量高达8O．4Pg，是化石燃料释放COz的13倍。因此，土壤呼吸的微小变化都将直接影响全球气候系统和碳平衡。20世纪90年代以来，随着全球变暖的持续，森林土壤呼吸作为大气CO重要的来源愈来愈受关注，国内外研究者在土壤呼吸的测定方法、

6、土壤呼吸组分的分离。和土壤呼吸及其组分对环境因子变化的响应机制[8-9]等方面获得重大的研究进展。我国关于马尾松林土壤呼吸的研究较多，研究区域分布较广，如王广军等在湖南地区]、胡凡根等在赣南地区⋯]、王传华等在鄂东地区_l2均有有关马尾松林的研究，研究内容主要围绕土壤呼吸的季节变化特征及土壤呼吸与环境因子之间等方面。对于桉树人工林的研究则较少，研究区域主要集中在我国西南地区[1a]，在研究林龄对生态系统土壤呼吸速率的影响及桉树冬季收稿日期：2O13一O8—23基金项目：广西科技重大专项(2010GXNSFD169

7、007，桂科基1123014，桂科基11166—01，桂科基11199001)；广西研究生教育创新计划(YCSZ2012055)；广西高校科研项目(2013ZD008)；广西区学位点学科建设重点科学研究项目；珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室(桂科能1101Z003)；广西珍稀濒危动物生态学重点实验室研究基金(桂科能13olkOO5)通信联系人：马姜明(1976一)，男，江西永新人，广西师范大学教授，博士，硕士生导师。E-mail：rniming03@163．corn134广西师范大学学报：自然

8、科学版第32卷土壤呼吸特征方面就更少有人涉及。自“十五”计划以来，广西实施南方速生丰产林工程，桉树人工林得到迅速发展。2010年，广西森林资源二类调查数据显示，广西桉树人工林林分面积已达159．02万hm。，占全区森林总面积的15．38，活立木蓄积量达到7053．8万m。，占全区森林总蓄积量的12．30，森林资源快速增长l_1。随着大面积营造桉树人工林，其社会效益、生态效