不同經(jīng)營措施下雷竹林土壤呼吸的研究

黃鶴鳳，江 洪,2*，譚有靖，吳孟霖

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與固碳減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311300；2. 南京大學(xué) 國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所，江蘇 南京 210093）

不同經(jīng)營措施下雷竹林土壤呼吸的研究

黃鶴鳳1，江 洪1,2*，譚有靖1，吳孟霖1

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與固碳減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311300；2. 南京大學(xué) 國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所，江蘇 南京 210093）

采用Li-cor 8150土壤碳通量全自動(dòng)測量系統(tǒng)測定了集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸速率，并分析了環(huán)境因子對(duì)土壤呼吸的影響。結(jié)果表明：集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸速率存在明顯的季節(jié)變化，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化呈雙峰曲線，峰值出現(xiàn)在2月和8月，粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化呈單峰曲線，峰值出現(xiàn)在8月；兩種經(jīng)營措施下全年土壤呼吸速率的平均值分別為5.08 μmol·m－2·s－1和3.01 μmol·m－2·s－1；集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化均呈單峰曲線，最大值出現(xiàn)在14:00－16:00，最小值出現(xiàn)在5:00－7:00；集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸與土壤5 cm溫度呈顯著的指數(shù)相關(guān)（P ＜ 0.01），土壤5 cm溫度可以分別解釋土壤呼吸變化的21.86%和83.97%，與土壤5 cm含水量不相關(guān)（P ＞ 0.05），土壤5 cm含水量僅可以解釋土壤呼吸變化的8.27%和1.33%；集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的全年土壤呼吸的Q10值分別為1.31和2.29。

雷竹林；集約經(jīng)營；粗放經(jīng)營；土壤呼吸；土壤溫度；土壤含水量；Q10值

Key words:Phyllostachys praecox cv. Prevernalis forest; intensive management; extensive management; soil respiration; soil temperature; soil water content; Q10value

大氣CO2濃度升高引起的全球氣候變暖等一系列環(huán)境問題，越來越受到人們的關(guān)注和重視。土壤有機(jī)碳庫約1 500 PgC，是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫[1]。土壤呼吸是土壤碳庫的主要輸出途徑，每年因土壤呼吸釋放的CO2含量高達(dá)50 ～ 75GtC[2]，土壤呼吸的微小變化都會(huì)對(duì)全球碳平衡產(chǎn)生較大影響。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，森林土壤碳庫占全球碳庫的73%[3]，因此研究森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸對(duì)減緩全球大氣CO2濃度的增加具有十分重要的意義。

雷竹（Phyllostachys praecox cv. Prevernalis），禾本科竹亞科剛竹屬竹種，具有出筍早、產(chǎn)量高、筍期長、筍味美、效益高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[4]。近年來，隨著雷竹大面積種植，為了使產(chǎn)筍量增加，出筍期提早到春節(jié)期間，因而在每年冬季給雷竹林地表覆蓋稻草和礱糠，同時(shí)施用大量肥料，來增加土壤溫度，促使雷竹提早出筍，提高竹筍產(chǎn)量[5]。然而，這種集約經(jīng)營措施可能會(huì)對(duì)雷竹林生態(tài)系統(tǒng)碳的動(dòng)態(tài)造成重要影響。因此，本文以太湖源雷竹林為研究對(duì)象，對(duì)集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營措施下雷竹林的土壤呼吸進(jìn)行測定，研究了不同經(jīng)營措施下土壤呼吸的日動(dòng)態(tài)變化和季節(jié)動(dòng)態(tài)變化，并探討了土壤呼吸與環(huán)境因子（土壤溫度和土壤含水量）的關(guān)系，旨在為雷竹林生態(tài)系統(tǒng)碳收支的研究提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

試驗(yàn)地位于浙江省臨安市太湖源鎮(zhèn)的雷竹種植園（30° 18′ N，119° 34′ E）屬亞熱帶季風(fēng)氣候，春季多雨，夏季有梅雨期，秋冬季干燥少雨，年降水量1 600 mm，年平均氣溫16℃，極端高溫41.90℃，極端低溫－13.30℃，無霜日為234 d，年日照時(shí)數(shù)為1 900.0 h。試驗(yàn)地土壤以紅壤為主，海拔185 m，雷竹林建園10 a。雷竹林群落平均高4.5 m、平均胸徑4 cm，以2年和3年生竹為主，林下的灌木和草本稀少。

雷竹林集約經(jīng)營的管理措施是在11月先施生物肥，澆透水，12月采用雙層覆蓋法，下層覆蓋稻草15 cm，上層覆蓋礱糠10 ～ 15 cm，保持地溫在10℃以上，促使雷竹提前發(fā)筍，1－2月大量出筍，4月清理未腐爛的覆蓋物，5月施尿素和有機(jī)肥，9月施有機(jī)肥。雷竹林每年都要收獲竹筍留養(yǎng)新竹，伐走4年生老竹，始終保持1～ 3年生的竹齡。粗放經(jīng)營雷竹林，則不進(jìn)行施肥和覆蓋等人工管理措施。

1.2 研究方法

在雷竹林地內(nèi)設(shè)置2個(gè)10 m×10 m的樣地（1個(gè)集約經(jīng)營樣地，1個(gè)粗放經(jīng)營樣地），隨機(jī)布置6個(gè)2 m ×2 m小樣方（3個(gè)在集約經(jīng)營樣地，3個(gè)在粗放經(jīng)營樣地），每個(gè)小樣方內(nèi)嵌入1個(gè)PVC環(huán)（直徑20 cm，高10 cm），露出地表3 ～ 5 cm，剪去環(huán)內(nèi)所有的綠色植物，安放土壤環(huán)24 h之后開始測定，并保持在測定期間土壤環(huán)的位置不變。為了減少對(duì)土壤表層的干擾，每次測量時(shí)先移開土壤環(huán)內(nèi)覆蓋物，測量結(jié)束時(shí)再把原來的覆蓋物蓋上去。土壤呼吸的測定采用 Li-cor8150土壤碳通量自動(dòng)測量系統(tǒng)（LI-COR公司，美國）。測定時(shí)間為2013年1－12月，每月中旬選擇一周進(jìn)行土壤呼吸的24h連續(xù)測定。在測定土壤呼吸的同時(shí)，用Li-cor 8150自帶的溫濕度傳感器測定地下5 cm深處的土壤溫度和濕度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007以及SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和圖表繪制。

土壤呼吸與土壤溫度之間的關(guān)系采用如下指數(shù)模型[6～7]：

式中，y為土壤呼吸速率，t為土壤溫度，a、b是常數(shù)，a為溫度為0℃時(shí)的土壤呼吸，b為溫度反應(yīng)系數(shù)。

土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)Q10的表達(dá)式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化特征

由圖1可以看出，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)明顯的雙峰曲線，土壤呼吸速率的最大值出現(xiàn)在2月和8月，粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)動(dòng)態(tài)呈單峰曲線，土壤呼吸速率峰值出現(xiàn)在8月。兩種經(jīng)營方式下土壤呼吸速率全年平均值分別為 5.08 μmol·m－2·s－1和3.01 μmol·m－2·s－1，集約經(jīng)營雷竹林全年土壤呼吸明顯大于粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的年均值是粗放經(jīng)營雷竹林的1.69倍。

圖1 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化Figure 1 Seasonal variation of soil respiration rate in intensive and extensive management of Ph. praecox cv. Prevernalis forest

集約經(jīng)營雷竹林全年土壤呼吸最大值出現(xiàn)在 2月，達(dá)到了8.21 μmol·m－2·s－1，這是由于此時(shí)處于雷竹提前出筍階段，冬季覆蓋和施肥導(dǎo)致土壤溫度增加，土壤呼吸值增大。3月土壤呼吸值急速下降至3.56 μmol·m－2·s－1，從4月開始集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸持續(xù)增加，7月達(dá)到了6.68 μmol·m－2·s－1，8月氣溫全年最高，植物根系活動(dòng)活躍，微生物活動(dòng)加強(qiáng)，土壤呼吸值也達(dá)到全年第二個(gè)峰值7.73 μmol·m－2·s－1，9月、10月由于溫度下降，土壤呼吸開始降低，到12月達(dá)到了全年土壤呼吸最小值（1.85 μmol·m－2·s－1）。

粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸動(dòng)態(tài)則有些不同，1月和2月粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸相對(duì)于集約經(jīng)營來說明顯偏低，3月上升到2.24 μmol·m－2·s－1，4月開始持續(xù)上升，7月達(dá)到了5.76 μmol·m－2·s－1，全年土壤呼吸最大值出現(xiàn)在8月，達(dá)到了6.09 μmol·m－2·s－1，之后隨著溫度降低，土壤呼吸下降，至10月降至2.26 μmol·m－2·s－1，與集約經(jīng)營雷竹林一樣，也是在12月達(dá)到一年中的最低值。

2.2 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化特征

選取1月、4月、7月、10月分別代表冬季、春季、夏季、秋季，來研究不同季節(jié)土壤呼吸的日變化特征。集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化趨勢基本一致，呈單峰曲線。土壤呼吸的最低值一般都出現(xiàn)在4:00－6:00，8:00以后土壤呼吸緩慢上升，土壤呼吸作用逐漸增強(qiáng)，并在14:00－16:00達(dá)到日最高值，此后一直遞減（圖2）。1月、4月、7月、10月集約經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸都明顯高于粗放經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸。

1月，集約經(jīng)營雷竹林和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化趨勢一致，但變化幅度不同，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸較粗放經(jīng)營雷竹林日變化幅度大。集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日最小值出現(xiàn)在4:00（5.96 μmol·m－2·s－1），從6:00開始土壤呼吸速率緩慢上升，到12:00開始快速升高，16:00達(dá)到日最高值7.28 μmol·m－2·s－1。粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化曲線較平緩，最低值出現(xiàn)在6:00，此后一直緩慢上升至16:00達(dá)到了日最大值1.33 μmol·m－2·s－1。1月兩種經(jīng)營措施雷竹林土壤呼吸的月均值相差最大，集約經(jīng)營土壤呼吸速率比粗放經(jīng)營雷竹林高出5.46 μmol·m－2·s－1。

4月，粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日最小值出現(xiàn)在 6:00，8:00開始明顯增高，14:00達(dá)到了最大值 4.24 μmol·m－2·s－1。集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的最大值出現(xiàn)在14:00（5.06 μmol·m－2·s－1），此后隨著溫度降低，土壤呼吸緩慢下降，4:00達(dá)到日最低值4.13 μmol·m－2·s－1。

圖2 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化Figure 2 Daily variation of soil respiration rate in intensive and extensive management of Ph. praecox cv. Prevernalis forest

7月，受外界氣溫影響，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林呼吸作用都比較強(qiáng)烈。集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸日變化波動(dòng)都很大，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變幅最大（5.88 ～ 7.86 μmol·m－2·s－1），變異系數(shù)為9.7%，日均值6.68 μmol·m－2·s－1；粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變幅為5.76 ～ 6.49 μmol·m－2·s－1，變異系數(shù)為5.4%，日均值5.76 μmol·m－2·s－1，6:00為5.56 μmol·m－2·s－1，8:00降至5.28 μmol·m－2·s－1，10:00略有增高，12:00又小幅下降，然后逐漸增高，至16:00達(dá)到日最大值6.49 μmol·m－2·s－1。

10月，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸都較微弱，兩者土壤呼吸的日變化趨勢都表現(xiàn)很平緩，都是在4:00出現(xiàn)最低值，14:00－16:00達(dá)到最高值，集約經(jīng)營與粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的月均值相差不大，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸月均值僅比粗放經(jīng)營雷竹林高出0.86 μmol·m－2·s－1。

2.3 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸與環(huán)境因子的關(guān)系

圖3 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸速率與土壤溫度（地下5 cm）的關(guān)系Figure 3 Relationship between soil respiration rate and temperature in 5 cm layer of intensive and extensive management of Ph. praecox cv. Prevernalis forest

2.3.1 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸與土壤溫度的關(guān)系（圖 3） 土壤溫度是影響土壤呼吸速率的最主要的環(huán)境因子。土壤溫度升高，可以極大促進(jìn)植物根系的呼吸作用、土壤有機(jī)質(zhì)分解和土壤微生物活動(dòng)，因此隨著溫度的升高，土壤呼吸逐漸增大。對(duì)1月、4月、7月、10月集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸和5 cm深處土壤溫度進(jìn)行相關(guān)性分析，土壤呼吸與土壤5cm溫度都呈顯著的指數(shù)相關(guān)性（P ＜ 0.01），說明土壤溫度是影響雷竹林土壤呼吸的決定性因子，土壤呼吸會(huì)隨著土壤溫度的升高而升高。土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)（Q10值）是森林土壤呼吸對(duì)溫度敏感性的重要指標(biāo)，表示土壤溫度每升高10℃時(shí)，土壤呼吸相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速度。根據(jù)集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸與溫度的指數(shù)關(guān)系，可以計(jì)算出集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的Q10為1.31、2.29，這表示當(dāng)雷竹林地表溫度每升高10℃時(shí)，土壤呼吸速率相應(yīng)增加的倍數(shù)為1.31和2.29。

2.3.2 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸與土壤含水量的關(guān)系 土壤水分是影響土壤呼吸的另一個(gè)重要的環(huán)境因子。土壤水分對(duì)土壤呼吸的影響作用比較復(fù)雜，它影響土壤呼吸主要是通過根系的生長、根系呼吸和土壤代謝活性等途徑。對(duì)集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸與土壤含水量之間進(jìn)行相關(guān)性分析（圖 4），結(jié)果表明，土壤呼吸與5 cm深處土壤體積含水量不相關(guān)，相關(guān)關(guān)系不顯著（P ＞ 0.05）。集約經(jīng)營雷竹林土壤濕度可以解釋土壤呼吸變化的8.27%，粗放經(jīng)營雷竹林土壤濕度可以解釋土壤呼吸變化的1.33%，這表明對(duì)于雷竹林土壤呼吸而言，土壤含水量不是一個(gè)重要的影響因子。

圖4 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸速率與土壤含水量（地下5 cm）的關(guān)系Figure 4 Relationship between soil respiration rate and water content in 5 cm layer of intensive and extensive management of Ph. praecox cv. Prevernalis forest

3 討論

3.1 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化特征比較

許多研究表明，土壤呼吸具有明顯的季節(jié)變化規(guī)律，土壤呼吸速率的最高值一般出現(xiàn)在夏季，最低值出現(xiàn)在冬季[8]。但由于水熱條件和經(jīng)緯度的差異，不同森林類型土壤呼吸的季節(jié)變化曲線各有差異。肖勝生等[9]在對(duì)木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究中發(fā)現(xiàn)植物群落土壤呼吸的季節(jié)變化呈單峰型，峰值出現(xiàn)在7－8月。張艷等[10]研究發(fā)現(xiàn)集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸季節(jié)變化呈雙峰型，最大值出現(xiàn)在2月和7月。范少輝等[11]發(fā)現(xiàn)湖南會(huì)同林區(qū)毛竹林地的土壤呼吸季節(jié)變化曲線呈單峰型，土壤呼吸的最大值出現(xiàn)在8月。本研究中，集約經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化呈明顯的雙峰型，2月出現(xiàn)第1個(gè)峰值，8月出現(xiàn)次峰值，出現(xiàn)雙峰的原因可能是：2月由于冬季集約經(jīng)營雷竹林的覆蓋物分解釋放大量CO2，導(dǎo)致土壤溫度升高，土壤呼吸速率增大。8月，隨著溫度達(dá)到全年最高值，植物生長特別旺盛，土壤微生物活性增加，從而增強(qiáng)了土壤呼吸速率，促使土壤呼吸速率出現(xiàn)第2個(gè)峰值。粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的季節(jié)變化呈單峰型，最大值出現(xiàn)在8月，最小值出現(xiàn)在12月。

3.2 集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的日變化特征比較

土壤呼吸存在明顯的日動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，但波動(dòng)性較大，這主要是由林型、土壤類型、水熱條件等不同引起的。白天土壤呼吸的波動(dòng)比較強(qiáng)烈，夜晚波動(dòng)較小。陳寶玉等[12]在對(duì)川西亞高山針葉林的研究中，發(fā)現(xiàn)川西亞高山針葉林土壤呼吸速率最高值出現(xiàn)在12:00－14:00，最低值出現(xiàn)在8:00－10:00。胡進(jìn)耀等[13]發(fā)現(xiàn)巴山水青岡林土壤呼吸的日變化呈單峰曲線，土壤呼吸最強(qiáng)出現(xiàn)在14:00－15:00，土壤呼吸最弱出現(xiàn)在5:00。張博等[14]發(fā)現(xiàn)油松人工林土壤呼吸日動(dòng)態(tài)變化規(guī)律呈現(xiàn)單峰曲線，最大值出現(xiàn)在14:00－16:00，最小值出現(xiàn)在6:00－8:00。本研究表明，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸都具有明顯的日動(dòng)態(tài)規(guī)律，基本上都呈單峰曲線，最高值一般出現(xiàn)在14:00－16:00之間，最低值出現(xiàn)在5:00－7:00，與土壤溫度的日變化規(guī)律相符。

3.2 環(huán)境因子對(duì)集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的影響

土壤呼吸是指未受擾動(dòng)的土壤中產(chǎn)生CO2的所有代謝過程[15]，主要包括根系的自養(yǎng)呼吸、土壤微生物呼吸和土壤動(dòng)物的異養(yǎng)呼吸等，這些過程都要受到各種環(huán)境因子的影響。土壤溫度和濕度是影響土壤呼吸的兩個(gè)最主要的環(huán)境因子。

許多研究表明，土壤呼吸與土壤溫度之間具有很好的相關(guān)關(guān)系[16～18]，主要有線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、二次方程關(guān)系等，土壤溫度變化可以解釋土壤呼吸日變化和季節(jié)變化的大部分變異。本研究中，土壤5 cm溫度是影響土壤呼吸的關(guān)鍵因子，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林的土壤呼吸與土壤5 cm溫度都呈顯著的相關(guān)性（P ＜ 0.01），集約經(jīng)營雷竹林土壤5 cm溫度可以解釋土壤呼吸變化的21.86%，粗放經(jīng)營雷竹林土壤5 cm溫度可以解釋土壤呼吸變化的83.97%。這與李雅紅等[19]，楊金艷等[20]，常建國等[21]，在不同區(qū)域的研究中，土壤呼吸與土壤溫度呈顯著指數(shù)相關(guān)的研究結(jié)果是一致的。

目前研究者們常用溫度敏感系數(shù)Q10值來表示土壤呼吸的溫度敏感性，表示溫度每升高10℃，土壤呼吸相應(yīng)增加的倍數(shù)。Raich＆Schlesinger發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的Q10值一般在1.3 ～ 3.3，其中值為2.4[22]。劉紹輝等[23]等研究得出了全球森林植被的土壤呼吸速率Q10值為1.57，且高緯度大于低緯度地區(qū)。本研究結(jié)果表明，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸的Q10值分別為1.31和2.29，即溫度每增加10℃，集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營雷竹林土壤呼吸分別增加1.31和2.29倍，這與森林生態(tài)系統(tǒng)的Q10值相符。集約經(jīng)營雷竹林的溫度敏感性小于粗放經(jīng)營雷竹林的溫度敏感性，這主要是由于集約經(jīng)營雷竹林冬季覆蓋后造成土壤溫度升高10℃且保持相對(duì)穩(wěn)定，土壤呼吸也大幅度增加，降低了溫度的敏感性。

土壤水分對(duì)土壤呼吸速率的影響相對(duì)較復(fù)雜，目前尚無統(tǒng)一的結(jié)論。一般的研究表明，土壤水分過高或者過低都會(huì)阻礙微生物分解，限制土壤呼吸作用[24]，特別是在干旱或者半干旱地區(qū)，當(dāng)土壤水分成為脅迫因子時(shí)很可能會(huì)取代溫度成為土壤呼吸的主要控制因子[25]。但在水分不是限制因子的地區(qū)，土壤含水量的影響相對(duì)較小[26]。本研究地區(qū)位于我國亞熱帶地區(qū)，雨水充沛，土壤含水量相對(duì)較高，所以土壤水分不會(huì)成為限制土壤呼吸的關(guān)鍵因子。

土壤呼吸是一個(gè)由土壤自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸組成的復(fù)雜的生物學(xué)過程，一般要受到多個(gè)環(huán)境因子的交互作用。本文僅簡單分析了集約經(jīng)營和粗放經(jīng)營措施下雷竹林土壤溫度和濕度對(duì)雷竹林土壤呼吸速率的影響，研究發(fā)現(xiàn)溫度是影響雷竹林土壤呼吸的主要環(huán)境因子，但本試驗(yàn)由于周期較短，涉及的影響因子也不夠全面，因此還需要對(duì)該地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步長期深入的觀測，以期為雷竹林土壤碳循環(huán)的研究提供科學(xué)參考。

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Study on Soil Respiration of Phyllostachys praecox cv. Prevernalis Forest under Different Management

HUANG He-feng1，JIANG Hong1,2*，TAN You-jing1，WU Meng-lin1
（1. Zhejiang pro vincial key labora tory of Carbon Cycling in F orest Ecosystems and Carbon Sequest ration, Zhejiang A griculture and Forestry University, Hangzhou 311300, China; 2. International Institute for Earth System Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China）

By using Li-cor 8 150 automated soil carbon flux system, the soil respiration rates of Phyllostachys praecox cv. Prevernalis forest in Lin’an, Zhejiang province under both intensive and extensive management, were measured from January to December 2013. The results showed that there were obvious seasonal variations of the soil respiration rates under different management, double peak curve under intensive managed stand with the peaks in February and July and single peak curve under extensive managed stand with the peak in July. Mean rates of soil respiration under two management were 4.82 μmol·m－2·s－1and 3.34 μmol·m－2·s－1. Daily variation of soil respiration rate under intensive and extensive management showed a single peak curve, with the maximum at 14:00-16:00 and the minimum at 5:00-7:00. Soil respiration rate had significant exponential correlation with soil temperature (P ＜ 0.01), and the soil temperature at 5 cm depth could explain 93.18% and 84.07% variation of the soil respiration rate. There was no significant correlation between soil respiration and soil water content (P＞0.05). The Q10values of Ph. praecox cv. Prevernalis forest under intensive and extensive management were 2.11 and 1.86.

S714

A

1001-3776（2014）05-0001-07

2014-03-22；

2014-06-19

國家自然科學(xué)基金（61190114和41171324）；國家“973”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目（2011CB302705）；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（20110091110028）；科技部國家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)項(xiàng)目“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)”（2005DKA32300）；浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2010R50030）；浙江省一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)

黃鶴鳳（1988－），女，河南洛陽人，碩士生，從事森林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的研究；*通訊作者。