大兴安岭北部不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分特征

摘要 【目的】研究大兴安岭地区兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的特征以及与土壤温度、湿度两个影响因子之间的关系,为进一步阐明我国寒温带地区碳释放及其对地区气候的影响提供科学依据。【方法】使用LI-6400对大兴安岭北部5种主要类型兴安落叶松林(落叶松纯林、兴安杜鹃--落叶松林、杜香--落叶松林、白桦--落叶松林和樟子松--落叶松林)的土壤呼吸、呼吸组分及其影响因子进行测定分析。【结果】5种类型兴安落叶松林土壤总呼吸(RS)、异养呼吸(Rh)和根呼吸(Rr)都具有明显的单峰曲线季节动态,且峰值均出现在8月;平均RS波动在4.71~7.41 μmol/(m2·s)之间,大小依次为樟子松--落叶松林>杜香--落叶松林>白桦--落叶松林>落叶松纯林>兴安杜鹃--落叶松林,且不同类型兴安落叶松林土壤呼吸存在显著差异(P<0.05);不同类型兴安落叶松林Rh和Rr也存在显著差异(P<0.05),平均Rh表现为樟子松--落叶松林(5.56 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(4.64 μmol/(m2·s))>白桦--落叶松林(4.55 μmol/(m2·s))>杜香--落叶松林(4.27 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃--落叶松林(3.80 μmol/(m2·s));平均Rr表现为杜香--落叶松林(3.15 μmol/(m2·s))>樟子松--落叶松林(2.98 μmol/(m2·s))>白桦--落叶松林(2.76 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃--落叶松林(2.30 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(1.97 μmol/(m2·s))。异氧呼吸对土壤呼吸的贡献最大,占61.84%~71.76%,在异养呼吸中,以矿质土壤呼吸(Rm)为主,占土壤总呼吸的46.28%~58.18%,凋落物呼吸(Rl)的贡献只有8.34%~15.57%;Rr的土壤呼吸的贡献率为28.24%~38.16%。RS与土壤10 cm温度(T10)呈显著正相关指数关系,T10可以解释土壤季节性变化的43.6%~57.0%;但RS与土壤10 cm湿度(W10)的相关性因林型而异。【结论】不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分之间差异显著;温度是土壤呼吸的主要影响因子,而湿度对土壤呼吸的影响较小