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《福建师范大学》 2009年
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杉木林年龄序列土壤呼吸与地下碳分配

陈光水  
【摘要】:森林土壤呼吸和地下碳分配是森林碳平衡的两个重要分量,其随林龄变化规律及控制机理研究,在揭示林龄对森林碳收支影响、区域森林碳汇估算和森林碳汇经营上有十分重要作用。 本研究选择我国著名杉木中心产区福建省南平市王台镇溪后村安曹下本底条件一致的、目前国内年龄跨度最大的杉木林年龄序列(2a、7a、16a、21a、40a和88a生)为研究对象,深入研究杉木林土壤呼吸和地下碳分配随林龄变化规律及其影响机理,为构建我国杉木林碳循环模型、杉木林碳源汇的科学估算及探寻合理的杉木林碳增汇措施等提供科学依据。 研究结果表明,除受土壤温度、土壤含水量影响外,杉木林土壤呼吸月动态还受凋落物季节节律影响:合并所有林龄(除2a生外)后土壤总呼吸、异养呼吸和根系呼吸速率均与前第3个月凋落物量呈显著正相关,而与后一个月凋落物量呈显著负相关。土壤总呼吸和土壤异养呼吸Q_(10)值在不同林龄间没有显著差异;除21a生杉木林根系呼吸Q_(10)值显著低于88a生的外,不同林龄间根系呼吸Q_(10)值没有显著差异。杉木林土壤总呼吸年通量随林龄呈先上升后下降趋势,除40a生的与2、7a生的有显著差异外,其余无显著差异;杉木林土壤异养呼吸年通量随林龄呈先下降后上升趋势,除88a生的与7、16a生的有显著差异外,其余无显著差异;杉木林根系呼吸年通量随林龄呈先上升后下降趋势,2a和88a生的显著低于7~40a生。杉木林土壤总呼吸、异养呼吸、根系呼吸随林龄变化均可用时间动态曲线很好地拟合。杉木林年龄序列中土壤总呼吸年通量与年凋落物量密切相关;根系呼吸年通量与细根生物量、地上净生产力呈紧密正相关,而与土壤有机碳贮量呈显著负相关。根系呼吸/土壤总呼吸比例介于25.0%~40.7%之间,随林龄呈先上升、后下降的趋势;并与细根生物量、地上净生产力和林分净生产力呈紧密正相关,而与土壤有机碳贮量呈显著负相关。杉木林地下碳分配随林龄呈先上升、后下降趋势,与地上净生产力密切相关;16a生和21a生杉木林地下碳分配显著高于7a生和40a生,而88a生的则最低。7a~21a生杉木林根系碳利用效率≈0.5;但在40a生和88a生中则<0.5,表明在成熟林和老龄林中不符合根系碳利用效率为0.5的一般假设。
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