小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究

摘要： 原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型，枫桦次生林是其典型的次生林类型之一，对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸（RS），并量化了土壤呼吸的各个组分（异养呼吸RH和自养呼吸RA），与此同时测量了土壤10 cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明，土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性，其大小的变化主要受温度的影响，土壤10 cm处的温度可以解释RS 64%~70%、RH 56%~65%、RA 77%~79%的变异。对于温度的敏感性，原始阔叶红松林土壤呼吸Q10值>枫桦次生林土壤呼吸Q10值，而在单一林型中的比较，RA Q10值 > RS Q10值 > RH Q10值。此外，总体Q10值随着季节有着明显的变化，且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS年平均速率分别为3.92和4.06 μmol·m-2·s-1，RH年平均速率分别为2.97和2.85 μmol·m-2·s-1，RA年平均速率则分别为0.96和1.17 μmol·m-2·s-1。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林，而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸，但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS平均年通量分别为942和971 g C·m-2·a-1，RH年通量分别为709和677 g C·m-2·a-1，RA年通量则分别为215和276 g C·m-2·a-1。原始阔叶红松林RS年通量略高于枫桦次生林RS年通量，但差异不显著。我们的实验结果表明，小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中，植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显，相较于环境因子温度和湿度要小的多