湿地松人工林土壤呼吸及其组分对模拟酸雨的响应

作     者：房焕英 肖胜生 余小芳 熊永 欧阳勋志 秦晓蕾 Fang Huanying;Xiao Shengsheng;Yu Xiaofang;Xiong Yong;Ouyang Xunzhi;Qin Xiaolei

作者机构：江西农业大学林学院南昌330045 江西省水土保持科学研究院南昌330029 江西省土壤侵蚀与防治重点实验室南昌330029 江西师范大学南昌330022 江西省水利规划设计研究院南昌330029 

基　　金：国家自然科学基金项目(41303064,41761063) 江西省水利科技重大研究项目(KT201716) 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2021年第57卷第7期

页      码：20-31页

摘      要：【目的】分析不同强度酸雨对湿地松人工林土壤总呼吸速率(R_(s))及其组分(微生物异养呼吸速率R_(h)和根系自养呼吸速率R_(a))的影响规律,进一步了解森林土壤呼吸过程,为酸沉降胁迫下的森林管理提供科学依据。【方法】以亚热带湿地松人工林为对象,采用壕沟法分离土壤呼吸组分,设置3种酸沉降水平(CK:pH 6.5、低酸LA:pH 4.5,强酸HA:pH 2.5),参照研究区降雨比例分次喷洒,运用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统原位测定土壤呼吸速率,同时测定土壤温湿度和土壤生化性质等指标。【结果】不同酸处理下,R_(s)、R_(a)和R_(h)均呈夏季高、冬季低的单峰模式,土壤温度是导致土壤呼吸季节变化的主要驱动因素;酸雨可显著降低R_(s)(P<0.05),LA和HA处理后分别降低25.83%和30.95%,其中,R_(h)分别降低29.60%和35.20%,R_(a)分别降低19.15%和23.40%,但这种抑制效应仅体现在生长季,非生长季LA可显著促进R_(a)(P<0.05);CK样地R_(h)在R_(s)中占比63.94%,LA和HA处理后该比例显著降低(P<0.05),同时R_(a)响应强度随酸雨增强而增加;R_(s)、R_(h)、R_(a)与土壤温度均呈极显著指数关系(P<0.01),酸处理后其温度敏感系数(Q10)均降低;土壤湿度与R_(s)、R_(h)、R_(a)在HA处理下极显著相关(P<0.01),土壤温湿度的协同作用极显著影响土壤呼吸速率(P<0.01);R_(h)变异主要与土壤脲酶、蔗糖酶、表层土壤总有机碳(TOC)含量和土壤pH有关,而R_(a)变异则主要与土壤脲酶、土壤温度和TOC有关,以上因素可共同解释R_(s)变异的83.9%。【结论】土壤总呼吸速率及各组分呼吸速率的季节变化特征相似,主要受土壤温度控制;酸雨造成土壤酸化,引发土壤酶、土壤有机碳含量显著变化或呈一定变化趋势,其共同作用导致R_(h)和R_(a)被抑制,进而显著降低R_(s),土壤水热因子促使这种抑制效应在生长季更显著;R_(h)在R_(s)中的占比随酸雨强度增加而逐渐降低,但短期内R_(h)仍是R_(s)的主导组分。

主 题 词：土壤呼吸 模拟酸雨 影响机制 呼吸组分 湿地松人工林 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0830[工学-生物工程类] 0907[农学-草药学] 0829[工学-安全科学与工程类] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0902[农学-自然保护与环境生态类] 

核心收录：

D　O　I：10.11707/j.1001-7488.20210703

馆 藏 号：203104903...