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西双版纳热带季节雨林和橡胶林根系呼吸对土壤呼吸的贡献率

卢华正  
【摘要】:本实验从2008年1月到2009年2月采用挖壕沟法+红外气体分析法(IRGA)对比研究西双版纳热带季节雨林(Tropical rainforest, RF)和人工橡胶(Hevea brasiliensis)林(Rubber plantation, RP)的根系呼吸(Root respiration, RR)、异养呼吸(Heterotrophic respiration, HR)对土壤呼吸(Soil respiration, SR)的贡献率以及相应的环境因子。与此同时,用分解袋法研究了这两种林型的四种不同径级根的分解情况;用定期扫描法研究细根生长动态变化。结果表明: (1)季节雨林内根系呼吸对土壤呼吸的贡献率小于橡胶林:季节雨林为29%、橡胶林为42%,p0.01;而异养呼吸正好相反,分别为71%、58%,p0.01。根系呼吸对土壤呼吸贡献率变化范围为:季节雨林内根系呼吸占土壤呼吸6-51%,橡胶林根系呼吸占21~77%。 (2)根系呼吸对土壤呼吸的贡献率的影响因子很多,既有环境因子又有生物因子。根据简单的线性相关分析,贡献率与土壤温湿度、空气温度都具有显著相关性,这种关系在季节雨林内尤其明显。 (3)季节雨林内土壤呼吸、根系呼吸和异养呼吸平均速率分别为2.66、0.71、1.95μm-2·s-1,橡胶林内分别是2.06、0.84、1.22μmolCO2m-2·s-1;除了根系呼吸差异不显著外,季节雨林内土壤呼吸和异养呼吸均显著大于橡胶林。两种林型内土壤呼吸和异养呼吸均呈现雨季干热季雾凉季的规律。但根系呼吸不同,季节雨林内呈现雨季雾凉季干热季,橡胶林内呈现雾凉季雨季干热季。 (4)土壤温湿度是土壤呼吸及其组分的关键影响因子,用5cm土温拟合,季节雨林内上壤呼吸、异养呼吸、根系呼吸的Q10分别为2.948、3.900、1.455,橡胶林分别为1.493、2.328、~(根系呼吸不显著)。 (5)热带季节雨林与橡胶林的根系分解速率有显著差异,前者分解慢而后者分解快;四种不同径级的根分解速率差异显著,细根、小根分解速度比中根、粗根快。 (6)热带季节雨林的细、小、中、粗根失重率分别为:30%、56%、25%、30%;橡胶林的分别为:63%、52%、41%、51%。季节雨林的细、小、中、粗根日分解系数分别为:0.0010、0.0025、0.0007、0.0007,橡胶林的分别为:0.0030、0.0019、0.0013、0.0017。 (7)根系分解速率与根系呼吸对土壤呼吸的贡献率有强相关性。 (8)细根生长动态变化:季节雨林内单位面积细根长大于橡胶林;两林型内,雨季单位面积细根长大于干季。


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