何可宜 沈亚文 冯继广 韩孟光 周益奇 朱彪,†

植物残体输入改变对樟子松人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响

何可宜1沈亚文1冯继广1韩孟光1周益奇2朱彪1,†

1.地表过程分析与模拟教育部重点实验室, 北京大学生态研究中心, 北京大学城市与环境学院, 北京 100871; 2.中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085; †通信作者,E-mail: biaozhu@pku.edu.cn

对河北塞罕坝机械林场樟子松(var.)人工林采取不同的处理方式(对照(CK)、凋落物移除(−L)、凋落物添加(+L)、根系去除(−R)、凋落物和根系同时去除(−R−L)、凋落物添加和根系去除(−R+L)), 基于处理后第一个生长季(2019 年 5—9 月)的测定结果, 研究不同的植物残体输入方式对土壤呼吸及其温度敏感性的影响, 得到以下结果。1)土壤呼吸速率存在显著的季节动态, 7—8 月最高, 9 月底最低。CK, −L, +L, −R, −R−L和−R+L 处理组的生长季内平均土壤呼吸速率(平均值±标准误差, 下同)分别为2.20±0.17, 1.24±0.09, 2.40±0.07, 2.05±0.11, 1.04±0.07, 2.28±0.17 µmol/(m2·s), −L 和−R−L处理分别使土壤呼吸速率降低 43.6%和 52.7%。2)不同处理方式下, 生长季内土壤呼吸与土壤温度显著指数相关(0.01), 各处理样地土壤呼吸的温度敏感10值分别为 2.32±0.13, 2.37±0.05, 2.41±0.09, 2.42±0.14, 2.09±0.08, 2.87±0.11。地上凋落物处理对土壤呼吸生长季平均值和10都有显著的影响(0.05), 而根系处理对其均无显著影响(> 0.05)。3)与对照组相比, 在根系去除的处理(−R, −R−L和−R+L)中, 土壤湿度显著升高, 可能与根系停止吸收水分有关, 但土壤温度没有显著的变化。在大部分处理(除−R 和−R+L 外)中, 生长季内土壤呼吸与土壤湿度呈显著的抛物线式关系, 土壤湿度的阈值为 15%左右。综合来看, 凋落物去除对樟子松林土壤呼吸和温度敏感性均产生显著的影响, 而根系去除的影响在第一个生长季不显著。