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兰陵溪流域三种森林类型的土壤呼吸及其组分研究

作　者: 韩海燕
导　师: 王鹏程
学　校: 华中农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 森林类型土壤总呼吸土壤呼吸组分
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
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内容摘要

土壤呼吸是全球碳循环的一个关键,也是目前碳循环研究的热点和难点,其中弄清各个地区土壤呼吸的实际情况、量化土壤呼吸各个组分在土壤总呼吸中所占的比例是目前最迫切的任务。森林生态系统是非常重要的碳汇,森林生态系统中的土壤碳库是陆地生态系统中重要的组成部分。兰陵溪流域由于地处三峡库区,其流域内的森林生态系统具有重要的生态地位,其中针叶林、阔叶林、针阔混交林是最具有代表性的三种森林类型。为了研究兰陵溪流域不同森林类型土壤呼吸的状况,我们采用壕沟法处理样地,在2010年8到12月以及2011年4月,用红外气体分析仪对兰陵溪流域三种森林类型的土壤总呼吸、土壤组分呼吸、土壤呼吸影响因子进行测定和研究,其结果如下：(1)三种森林类型土壤总呼吸的昼夜变化规律是一致的,但土壤呼吸速率均值是不同的,大小顺序为针叶林>针阔混交林>阔叶林,分别为2.95μmol.m-2.s-1、1.77μmol.m-2.s-1、1.74μmol.m-2.s-1。(2)三种森林类型土壤总呼吸的月变化的规律基本相似,从8月到12月,土壤总呼吸速率是在逐渐降低的,到12月份降到最低,在次年的4月份,土壤呼吸速率都升高。从整个实验时期看,三种森林类型土壤呼吸总呼吸速率的大小顺序为针阔混交林>针叶林>阔叶林,均值分别为2.05μmol.m-2.s-1、1.76μmol.m-2.s-1、1.79μmol.m-2.s-1。(3)不同森林类型中土壤呼吸各个组分所占的比例大致相似的。在三种森林类型的土壤呼吸组分中,对土壤总呼吸贡献最大的是土壤动物和微生物呼吸,所占比例为45%～63%,其次是根系呼吸,比例为24%～33%,贡献率最小的是枯落物呼吸,其比例为11%～24%。(4)不同森林类型土壤5cm温度与土壤总呼吸的日变化与月变化的相关性是不同的。在土壤呼吸日变化中,针叶林和阔叶林与土壤5cm温度呈显著正相关,而在土壤呼吸月变化中,针叶林和针阔混交林则与土壤5cm温度显著相关。(5)不同森林类型土壤呼吸各个组分与土壤5cm温度的相关性是不同的。在三种植被类型中,土壤枯落物和土壤动物、微生物呼吸与土壤5cm温度均具有一定的相关性,而根系呼吸的相关性不显著。(6)不同森林类型土壤总呼吸和土壤组分呼吸与土壤5cm湿度的关系比较复杂,没有统一的规律。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
1 前言  11-26
  1.1 研究的目的和意义  11-12
  1.2 土壤呼吸  12-26
    1.2.1 土壤呼吸的定义  12
    1.2.2 国内外土壤呼吸研究进展  12-15
      1.2.2.1 国外研究进展  12-14
      1.2.2.2 国内研究进展  14-15
    1.2.3 土壤总呼吸的测定方法  15-17
      1.2.3.1 直接测定法  15-17
      1.2.3.2 间接测定法  17
    1.2.4 土壤组分呼吸测定的方法  17-20
    1.2.5 土壤呼吸的影响因子  20-26
      1.2.5.1 非生物因子  20-23
      1.2.5.2 生物因子  23-24
      1.2.5.3 人类活动  24-26
2 研究内容  26-29
  2.1 研究样地概况  26
  2.2 样地的选择  26-27
  2.3 样地的处理  27
  2.4 研究方法  27-29
    2.4.1 土壤呼吸日变化的测定  27
    2.4.2 土壤呼吸月变化的测定  27-28
    2.4.3 土壤温度、湿度的测定  28
    2.4.4 数据的统计分析  28-29
3 结果与分析  29-49
  3.1 三种森林类型土壤呼吸的日变化  29-32
    3.1.1 不同森林类型土壤呼吸的昼夜变化  29-31
    3.1.2 不同森林类型土壤呼吸主要影响因子的日变化  31
      3.1.2.1 不同森林类型土壤5cm温度的日变化  31
      3.1.2.2 不同森林类型土壤5cm湿度的日变化  31
    3.1.3 不同森林类型土壤呼吸日变化与主要影响因子的关系  31-32
  3.2 三种森林类型土壤呼吸的月变化  32-38
    3.2.1 不同森林类型土壤呼吸速率的月变化  32-33
    3.2.2 不同森林类型土壤呼吸主要影响因子的月变化  33-36
      3.2.2.1 不同森林类型土壤5cm温度月变化  33-35
      3.2.2.2 不同森林类型土壤5cm湿度月变化  35-36
    3.2.3 不同森林类型土壤呼吸季节变化与主要影响因子的关系  36-38
      3.2.3.1 不同森林类型土壤呼吸与土壤温度的关系  36-37
      3.2.3.2 不同森林类型土壤呼吸的Q_(10)  37
      3.2.3.3 不同森林类型土壤呼吸与湿度的关系  37-38
  3.3 三种森林类型土壤呼吸组分的分析  38-49
    3.3.1 三种森林类型土壤呼吸各个组分的月变化  38-43
      3.3.1.1 针叶林土壤呼吸各个组分的月变化  38-39
      3.3.1.2 阔叶林土壤呼吸各个组分的月变化  39-41
      3.3.1.3 针阔混交林土壤呼吸各个组分的月变化  41-43
    3.3.2 三种森林类型土壤呼吸各个组分的量化  43-45
      3.3.2.1 针叶林土壤呼吸各个组分的百分比  43-44
      3.3.2.2 阔叶林土壤呼吸各个组分的百分比  44
      3.3.2.3 针阔混交林土壤呼吸各个组分的百分比  44-45
    3.3.3 三种森林类型土壤呼吸各个组分与影响因子的关系  45-49
      3.3.3.1 三种森林类型土壤呼吸各个组分与土壤5cm温度的关系  45-47
      3.3.3.2 三种森林类型土壤呼吸各个组分与土壤5cm湿度的关系  47-49
4 结论  49-53
  4.1 三种森林类型土壤总呼吸的时间变化  49
  4.2 三种森林类型土壤呼吸各个组分的量化  49-50
  4.3 三种森林类型土壤温度对土壤呼吸的影响  50-51
    4.3.1 土壤温度对土壤总呼吸的影响  50-51
    4.3.2 土壤温度对土壤呼吸各个组分的影响  51
  4.4 三种森林类型土壤湿度对土壤呼吸的影响  51-53
    4.4.1 土壤湿度对土壤总呼吸的影响  51
    4.4.2 土壤湿度对土壤呼吸各个组分的影响  51-53
5 讨论  53-56
  5.1 样方处理方法和测定时间  53
  5.2 土壤呼吸影响因子测定深度的确定  53-54
  5.3 土壤呼吸测定的持续时间  54
  5.4 土壤呼吸组分的百分比  54-56
参考文献  56-65
致谢  65

兰陵溪流域三种森林类型的土壤呼吸及其组分研究

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