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《福建农林大学》 2007年
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侵蚀退化红壤区植被重建对土壤呼吸的影响

黄石德  
【摘要】: 本文以侵蚀裸地(作为植被重建前的对照)、在侵蚀地上重建百喜草和马尾松以及当地保护最好的次生林(作为植被重建后的对照)为研究对象,用IRGA法测定土壤呼吸,来研究植被重建对土壤呼吸的影响。本研究目的:1)揭示侵蚀裸地植被重建对土壤呼吸昼夜变化趋势及强度的影响;2)揭示侵蚀裸地植被重建对土壤呼吸季节变化趋势及强度的影响;3)揭示土壤温度和土壤含水量对土壤呼吸的影响;4)量化侵蚀裸地和植被重建后土壤呼吸年通量;5)量化各组分呼吸对土壤总呼吸的贡献率。本研究得出了以下结论: 1)侵蚀裸地与百喜草地的土壤总呼吸和矿质土壤呼吸的日变化呈单峰曲线,其峰值出现在13:00~15:00,采用百喜草进行植被重建后,其日变化趋势基本没有变化;而采用马尾松进行重建后,其日变化趋势则发生一定的变化,百喜草地和马尾松林呼吸日变化幅度均显著地减少,马尾松林土壤呼吸昼夜变化趋势与次生林接近。百喜草在春夏两季和马尾松在夏、秋和冬季根呼吸有明显的昼夜变化,而次生林在不同的季节其昼夜变化均不明显。马尾松林和次生林枯枝落叶层呼吸在夏季和秋季有明显的昼夜变化,呈单峰曲线,在其它季节昼夜变化规律不明显。 2)侵蚀裸地与植被重建后的土壤总呼吸和矿质土壤呼吸的季节变化呈单峰曲线,其峰值出现在夏季6~7月份,最小值出现在冬季;百喜草、马尾松和次生林根呼吸的季节变化呈单峰曲线,其峰值分别出现在6月、7月和6月,其中百喜草地和马尾松林在5月出现一次低值;马尾松林和次生林的枯枝落叶层呼吸季节变化波动较大,但总体趋势仍表现为夏季较高而冬季较低。 3)用一年的数据来分析土壤温度和呼吸速率的关系,土壤温度能解释土壤总呼吸和矿质土壤呼吸变化的50%~84%,但在百喜草地中,土壤温度仅能解释根呼吸变化的11%。土壤总呼吸的Q_(10)值的大小顺序为:马尾松林(2.07)>次生林(1.95)>侵蚀裸地(1.86)>百喜草地(1.75):侵蚀裸地、百喜草地、马尾松林和次生林矿质土壤呼吸的Q_(10)值分别为1.86、2.01、1.84和1.61;在百喜草地,其根呼吸的Q_(10)值比矿质土壤呼吸的Q_(10)值低;而在马尾松林中,根呼吸的Q_(10)值略高于矿质土壤的Q_(10)值,但显著低于其枯枝落叶的Q_(10)值,在次生林中,根呼吸的Q_(10)值显著比矿质土壤呼吸和枯枝落叶层呼吸的高。 4)在季节尺度上考虑土壤呼吸的基础呼吸(basal respiration)a值和温度敏感性(temperature sensitivity)Q_(10)值的季节变化。在侵蚀裸地,夏季a值显著比其它季节大,其它季节之间则无显著差异;在百喜草地,不同季节a值的大小顺序为秋季>春季>夏季>冬季;在马尾松林中,不同季节a值的大小顺序为夏季>秋季>春季>冬季;在次生林中,不同季节a值的大小顺序为秋季>夏季>冬季>春季。在侵蚀裸地中,其Q_(10)值在秋季最大,而在春季最小;在百喜草地中,Q_(10)值冬季最大,而在秋季最小;在马尾松林和次生林中,Q_(10)值在冬季和春季较大,而在夏季和秋季则相对较小。 5)在本研究中,除了次生林各组分呼吸与土壤含水量呈中等的正相关外,侵蚀裸地、百喜草地和马尾松林土壤呼吸与土壤含水量呈弱相关,甚至是负相关。 6)通过土壤温度的单因素模型估算土壤呼吸的年通量,植被重建后,百喜草地和马尾松林的异养呼吸有了显著的提高,其年通量分别比侵蚀裸地增加了3.50和3.75倍,达到次生林的72.16%和76.14%。 7)百喜草地矿质土壤呼吸的年通量显著高于根呼吸;马尾松林和次生林矿质土壤呼吸年通量显著高于根呼吸,枯枝落叶层呼吸的年通量最小;采用百喜草和马尾松两种植被重建措施,异养呼吸占土壤总呼吸的比例两者差异显著,分别为71.89%和59.63%。马尾松根呼吸对土壤总呼吸的贡献最大(40.37%),在百喜草地中h最小(28.11%)。马尾松林枯枝落叶层对土壤总呼吸的贡献率为13.56%,与次生林(13.15%)相当。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S714

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4 见习记者 胡佳逸;为每片森林建一个“绿色数据库”[N];苏州日报;2011年
5 特约记者 苏橹萱;岩溶区土壤碳汇效应得以证实[N];中国国土资源报;2011年
6 记者 陈宏伟;中国区域性气候研究中心启动[N];中国经济时报;2009年
7 记者 方云静;荒漠盐碱土大量吸收二氧化碳[N];新疆日报(汉);2008年
8 记者 戴随刚 通讯员 马宗泰;环青海湖地区 草地生态系统响应试验启动[N];中国气象报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷海清;北亚热带毛竹材用林土壤呼吸特征研究[D];中国林业科学研究院;2012年
2 时伟宇;黄土高原半干旱区两典型森林群落土壤呼吸动态特征研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2011年
3 栾军伟;暖温带锐齿栎林土壤呼吸时空变异及其调控机理[D];中国林业科学研究院;2010年
4 盛浩;中亚热带山区土壤呼吸及其组分对土地利用变化的响应[D];福建师范大学;2010年
5 贾子毅;干旱区白刺荒漠生态系统土壤呼吸对增雨的响应[D];中国林业科学研究院;2011年
6 刘殿君;极端干旱区泡泡刺群落土壤呼吸对增雨的响应[D];中国林业科学研究院;2012年
7 陈先江;黄土高原农业土地利用对土壤呼吸与有机碳贮量的影响[D];兰州大学;2011年
8 胡宗达;亚高山灌丛和草甸土壤呼吸动态特征及其影响因素[D];中国林业科学研究院;2013年
9 张鸽香;城市不同植被类型土壤呼吸与微生物量碳研究[D];南京林业大学;2011年
10 郑威;施氮对樟树人工林土壤呼吸的影响[D];中南林业科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭炯锐;北京大兴人工杨树林土壤呼吸动态与环境影响因素研究[D];北京林业大学;2010年
2 谢慧慧;水蚀风蚀交错区土壤呼吸与水分运动的影响因素及调控[D];西北农林科技大学;2010年
3 阿斯嘎;沙地植物群落土壤呼吸特征及其影响因子的研究[D];内蒙古大学;2010年
4 张义辉;亚高山草甸土壤呼吸的时空变异特征研究[D];山西大学;2010年
5 王平;华北低丘山地不同土地利用方式土壤呼吸差异及其影响因素[D];河北农业大学;2011年
6 任文玲;崇明东滩土壤呼吸动态研究[D];华东师范大学;2011年
7 张勇;北亚热带林带和农田土壤呼吸及环境影响研究[D];南京信息工程大学;2011年
8 沈小帅;模拟酸雨对天然次生林土壤呼吸的影响研究[D];南京信息工程大学;2012年
9 李华兵;黄河三角洲湿地生态系统土壤呼吸时空变异及其影响机制研究[D];鲁东大学;2012年
10 王芮;撂荒地土壤呼吸的空间变异特征研究[D];山西大学;2012年
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