华北石质山区典型人工林土壤呼吸特征的研究
【摘要】：
华北石质山区是华北平原的重要生态屏障,一直是退耕还林等林业生态工程建设的重点区域。本文以该区刺槐(Robinia pseudoacacia)、侧柏(Platycladus orientalis)和栓皮栎(Quercus variabilis)3种典型人工林分为例,采用基于红外动态分析法为原理的Li-8100土壤呼吸自动分析仪,结合AR5土壤温湿度自动采集系统,研究并分析了暖温带山区典型人工林土壤呼吸的变化特征,旨在进一步丰富暖温带山地人工林生态系统碳通量观测数据,为全球气候变化的预测提供参考,并为华北山区林业生态工程建设的深入评估提供科学依据,对评价其它类似气候区或山区土地利用方式条件下的土壤呼吸效应的研究具有重要的借鉴作用。现得到如下结论:
(1)刺槐、侧柏和栓皮栎3种人工林在生长季的土壤呼吸速率(SRR)和根呼吸(Rroot)均明显高于非生长季,且在非生长季,SRR和Rroot的日变化不明显。而在生长季,SRR和Rroot的日变化较为明显,表现为单峰波动特征。3种人工林SRR和Rroot的季节变化特征明显。其中,SRR大体上都是于2月左右达到全年最低值。从次年3月上旬开始,SRR迅速增加直至7月达到最大值,此后又开始逐渐下降。Rroot的季节变化大体上都是从2005年11月开始显著地降低,在非生长季达到全年最低值。从次年3月上旬开始,Rroot迅速增加直至在生长季的6、7月达到最大值,此后又开始逐渐下降。
刺槐全年的土壤呼吸速率SRR的平均值为2.52μmol?m-2s-1,侧柏为2.08μmol?m-2s-1,栓皮栎为1.45μmol?m-2s-1。3种人工林根呼吸占土壤呼吸的比重在生长季要明显大于在非生长季,在全年有较大的变化,在非生长季达到最低值,此后逐渐上升,至6月左右达到最大值,接下来又开始下降。刺槐人工林根系土壤呼吸平均值为1.16μmol?m-2s-1占土壤总呼吸的比重RS/SS为46.09%,侧柏为0.98μmol?m-2s-1和47.11%,栓皮栎为0.77μmol?m-2s-1和52.88%。
(2)刺槐、侧柏和栓皮栎3种人工林各层次土壤温度(Ts)与土壤呼吸速率(SRR)间都存在极显著的指数相关关系(p0.01)。刺槐的土壤呼吸速率SRR与土壤20cm温度相关性最好,侧柏SRR与土壤10cm温度相关性最好,栓皮栎SRR与土壤15cm温度相关性最好。刺槐的Q10值从表层(0cm)至地下20cm依次为:2.20、2.28、2.34、2.40和2.48;侧柏依次为:2.19、2.47、2.61、2.89和2.99;栓皮栎依次为:2.51、2.59、2.72、2.80和2.94,3种人工林的Q10值都是随土层的加深而增大。
土壤表层(0-20cm)含水量(SW)与刺槐、侧柏和栓皮栎3种人工林的SRR和Rroot的相关性表现为:在土壤含水量较低的情况下(如侧柏样地),SRR和Rroot由温度和水分共同决定;而在土壤含水量全年较高情况下(如刺槐和栓皮栎样地),则SRR和Rroot主要由温度来决定。
(3)刺槐、侧柏和栓皮栎3种人工林土壤5cm温度与根呼吸速率(Rroot)间都存在极显著的指数相关关系(p0.01)。刺槐根呼吸的Q10值为:2.38,侧柏为:2.71,栓皮栎依次为:3.05。3种人工林根系呼吸Q10都比5cm土壤呼吸(SRR)的Q10值更高。
【关键词】：华北石质山区 人工林生态系统 土壤呼吸 【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S714
【目录】：
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 第一章 绪论13-25
- 1.1 引言13-15
- 1.1.1 研究背景13-14
- 1.1.2 研究目的和意义14
- 1.1.3 项目来源与经费支持14-15
- 1.2 国内外研究现状与评述15-23
- 1.2.1 国内外研究现状15-22
- 1.2.2 国内外研究的评述22-23
- 1.3 研究目标和主要研究内容23-25
- 1.3.1 研究目标23
- 1.3.2 主要研究内容23-25
- 第二章 研究材料与方法25-27
- 2.1 试验区概况25
- 2.2 试验方法25-27
- 第三章 结果与分析27-55
- 3.1 人工林土壤温湿度变化27-32
- 3.1.1 刺槐林地土壤温湿度变化27-29
- 3.1.2 侧柏林地土壤温湿度变化29-30
- 3.1.3 栓皮栎林地土壤温湿度变化30-32
- 3.2 土壤呼吸的时间变化规律32-39
- 3.2.1 刺槐土壤呼吸的时间变化规律32-34
- 3.2.2 侧柏土壤呼吸的时间变化规律34-36
- 3.2.3 栓皮栎土壤呼吸的时间变化规律36-38
- 3.2.4 小结38-39
- 3.3 土壤根呼吸的时间变化39-55
- 3.3.1 刺槐根呼吸的时间变化规律39-40
- 3.3.2 侧柏根呼吸的时间变化规律40-42
- 3.3.3 栓皮栎根呼吸的时间变化规律42-43
- 3.3.4 小结43-55
- 第四章 结论与讨论55-57
- 4.1 结论55-56
- 4.2 讨论与展望56-57
- 参考文献57-62
- 致谢62
|
|
|
|
| 1 |
马钦彦,张学培,韩海荣,张建喜,张宏达,赵贵龙,梁庭杰,骈铁虎,王英杰;山西太岳山森林土壤夏日CO_2释放速率的研究[J];北京林业大学学报;2000年04期 |
| 2 |
周存宇,周国逸,王迎红,张德强,刘世忠,王跃思,孙扬;鼎湖山针阔叶混交林土壤呼吸的研究[J];北京林业大学学报;2005年04期 |
| 3 |
孙向阳，郭青俊;妙峰山林地CO_2释放量的初步研究[J];北京林业大学学报;1995年04期 |
| 4 |
周涛,史培军,孙睿,王绍强;气候变化对净生态系统生产力的影响[J];地理学报;2004年03期 |
| 5 |
王跃思
,胡玉琼
,纪宝明
,刘广仁
,薛敏;半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究[J];Advances in Atmospheric Sciences;2003年01期 |
| 6 |
彭少麟,李跃林,任海,赵平;全球变化条件下的土壤呼吸效应[J];地球科学进展;2002年05期 |
| 7 |
马秀梅,朱波
,韩广轩,陈玉成,高美荣,张中杰;土壤呼吸研究进展[J];地球科学进展;2004年S1期 |
| 8 |
冉景丞,何师意,曹建华;亚热带森林岩溶区土壤CO_2迁移动态初步研究[J];贵州地质;2001年04期 |
| 9 |
赵景波,杜娟,袁道先,岳应利,张晓龙;西安地区土壤CO_2释放量和释放规律[J];环境科学;2002年01期 |
| 10 |
吴建国,张小全,徐德应;六盘山林区几种土地利用方式土壤呼吸时间格局[J];环境科学;2003年06期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
胡德春;李贤胜;杨平;唐礼彬;周虎;;ASI与常规方法测定土壤养分速效P·K·Cu·Zn的相关性研究[J];安徽农业科学;2007年02期 |
| 2 |
鲁小珍;马尾松、栓皮栎生长盛期树干液流的研究[J];安徽农业大学学报;2001年04期 |
| 3 |
张小由,康尔泗,张智慧,张济世;黑河下游天然胡杨树干液流特征的试验研究[J];冰川冻土;2005年05期 |
| 4 |
贺超兴;王锐竹;张志斌;;接种AM真菌对温室甜瓜产量及品质的影响[J];北方园艺;2010年15期 |
| 5 |
孙鹏森,马履一,王小平,翟明普;油松树干液流的时空变异性研究[J];北京林业大学学报;2000年05期 |
| 6 |
马李一,孙鹏森,马履一;油松、刺槐单木与林分水平耗水量的尺度转换[J];北京林业大学学报;2001年04期 |
| 7 |
马履一,王华田;油松边材液流时空变化及其影响因子研究[J];北京林业大学学报;2002年03期 |
| 8 |
马履一,王华田,林平;北京地区几个造林树种耗水性比较研究[J];北京林业大学学报;2003年02期 |
| 9 |
翟洪波,李吉跃,聂立水;油松栓皮栎混交林林地蒸散和水量平衡研究[J];北京林业大学学报;2004年02期 |
| 10 |
聂立水,李吉跃;应用TDP技术研究油松树干液流流速[J];北京林业大学学报;2004年06期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
朴世龙,方精云,郭庆华;1982—1999年我国植被净第一性生产力及其时空变化[J];北京大学学报(自然科学版);2001年04期 |
| 2 |
马钦彦,张学培,韩海荣,张建喜,张宏达,赵贵龙,梁庭杰,骈铁虎,王英杰;山西太岳山森林土壤夏日CO_2释放速率的研究[J];北京林业大学学报;2000年04期 |
| 3 |
孙向阳，郭青俊;妙峰山林地CO_2释放量的初步研究[J];北京林业大学学报;1995年04期 |
| 4 |
杜睿,王庚辰,刘广仁,王艳芬,王跃思,吕达仁,陈佐忠;内蒙古羊草草原温室气体交换通量的日变化特征研究[J];草地学报;1998年04期 |
| 5 |
崔骁勇,王艳芬,杜占池;内蒙古典型草原主要植物群落土壤呼吸的初步研究[J];草地学报;1999年03期 |
| 6 |
王娓,宋日,郭继勋;东北松嫩草原碱茅群落的土壤呼吸同枯枝落叶分解释放CO_2贡献量研究[J];草业学报;2002年02期 |
| 7 |
孙向阳,乔杰,谭笑;温带森林土壤中的CO_2排放通量[J];东北林业大学学报;2001年01期 |
| 8 |
孙睿,朱启疆;中国陆地植被净第一性生产力及季节变化研究[J];地理学报;2000年01期 |
| 9 |
耿远波,章申,董云社,孟维奇,齐玉春,陈佐忠,王艳芬;草原土壤的碳氮含量及其与温室气体通量的相关性[J];地理学报;2001年01期 |
| 10 |
王绍强,周成虎,刘纪远,李克让,杨晓梅;东北地区陆地碳循环平衡模拟分析[J];地理学报;2001年04期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
黄承才,葛滢,常杰,卢蓉,徐青山;中亚热带东部三种主要木本群落土壤呼吸的研究[J];生态学报;1999年03期 |
| 2 |
蒋延玲,周广胜,赵敏,王旭,曹铭昌;长白山阔叶红松林生态系统土壤呼吸作用研究[J];植物生态学报;2005年03期 |
| 3 |
沙丽清,郑征,唐建维,王迎红,张一平,曹敏,王锐,刘广仁,王跃思,孙扬;西双版纳热带季节雨林的土壤呼吸研究[J];中国科学D辑;2004年S2期 |
| 4 |
杨平，杜宝华;国外土壤二氧化碳释放问题的研究动态[J];中国农业气象;1996年01期 |
| 5 |
张焱,李凌浩,王艳芬,唐芳,陈全胜,杨晶,袁志友,董云社;锡林河流域两类植物群落土壤呼吸特征的比较(英文)[J];Acta Botanica Sinica;2003年09期 |
| 6 |
程慎玉,张宪洲;土壤呼吸中根系与微生物呼吸的区分方法与应用[J];地球科学进展;2003年04期 |
| 7 |
陈全胜,李凌浩,韩兴国,阎志丹,王艳芬,张焱,熊小刚,陈世苹,张丽霞,高英志,唐芳,杨晶,董云社;典型温带草原群落土壤呼吸温度敏感性与土壤水分的关系[J];生态学报;2004年04期 |
| 8 |
蒋高明,黄银晓;北京山区辽东栎林土壤释放CO_2的模拟实验研究[J];生态学报;1997年05期 |
| 9 |
王娓,郭继勋;东北松嫩平原羊草群落的土壤呼吸与枯枝落叶分解释放CO_2贡献量[J];生态学报;2002年05期 |
| 10 |
易志刚,蚁伟民,周丽霞;土壤各组分呼吸区分方法研究进展[J];生态学杂志;2003年02期 |
|
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心