抚衣间伐对油松人工林土壤呼吸的影响

• 作 者: 王伟
• 机 构: 北京林业大学
• 出 处: 北京林业大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 油松人工林 土壤呼吸 林龄差异 抚育间伐 时间变化特征

土壤排放二氧化碳的过程称为土壤呼吸(Soil Respiration)，严格来讲是指在未受到扰动条件下，土壤产生二氧化碳的整个代谢过程，由三个生物学过程和一个非生物学过程组成。在生态系统碳平衡的调节过程中，森林土壤呼吸起着至关重要的作用，研究森林土壤呼吸的动态变化及其调控机理，对森林培育、经营具有重要的指导意义。本文以河北平泉地区油松人工林为研究对象，利用Li-6400(LI-cor Inc，Lincoln，NE，USA)配土壤呼吸叶室，对油松人工林土壤呼吸的时间变化特征、油松人工林土壤呼吸对土壤理化性质及环境因子的响应、抚育间伐对油松人工林土壤呼吸的影响进行了研究。　　
研究结果表明:　　
1.油松人工林土壤呼吸的昼夜动态变化呈现为单峰曲线，峰值、最小值出现的时间分别为17:00左右和1:00左右。在整个观测期间，三种林龄油松人工林土壤呼吸的月动态变化趋势均呈现为单峰曲线，在夏季的6、7、8月达到土壤呼吸的峰值，最小值则出现在温度较低的10月份。30a、40a、50a三种林龄土壤呼吸速率的均值分别为2.42μmol· m-2·s-1、2.44μmol·m-2·s-1、2.28μmol·m-2·s-1。　　
2.在观测期间内，三种林龄中总土壤呼吸和异养呼吸的月动态变化趋势相似，而根系呼吸的月动态变化则有一定变异。30a油松人工林总土壤呼吸、异养呼吸、根系呼吸的平均值分别为2.15、1.75、0.40μmol·m-2·s-1;40a油松人工林总土壤呼吸、异养呼吸、根系呼吸均值分别为2.41、1.97、0.44μmol·m-2· s-1;50a油松人工林总土壤呼吸、异养呼吸、根系呼吸的平均值分别为1.99、1.56、0.43μmol· m-2·s-1。　　
30a、40a、50a三种林龄油松人工林根系呼吸贡献率的平均值分别为20.75％、18.79％、21.51％。　　
3.温度是影响土壤呼吸最主要的因素，特别是10cm土壤温度，它能解释土壤呼吸变化的82％～89％。大气湿度、0～5cm土壤含水量、5～10cm土壤含水量等湿度指标均与土壤呼吸呈正相关但不显著;风速与土壤呼吸呈负相关(P＞0.05); pH与土壤呼吸呈正相关(P＞0.05);细菌、真菌均与土壤呼吸呈正相关，多酚氧化酶、过氧化氢酶、脲酶也均与土壤呼吸呈正相关。本研究得到油松人工林土壤呼吸的Q10值为2.88～3.75。　　
4.抚育间伐后，不同抚育间伐处理的油松人工林土壤呼吸无显著性差异，但中度、弱度间伐处理样地的平均土壤呼吸速率分别比对照样地大15.21％、3.08％，强度间伐处理样地的平均土壤呼吸速率则比对照样地小6.55％。