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森林土壤呼吸对降雨脉冲的响应研究进展
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作者 尚晴 程露 +1 位作者 王忠伟 刘彦春 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期18-22,共5页
森林生态系统的土壤碳储量是陆地生态系统碳库的重要组成部分。土壤呼吸则是土壤碳库参与陆地碳循环的主要方式,其受到诸多生物和非生物因子的综合调控。偶发性降雨会引起森林土壤湿度的瞬间增加,进而导致土壤呼吸速率的快速提高。文中... 森林生态系统的土壤碳储量是陆地生态系统碳库的重要组成部分。土壤呼吸则是土壤碳库参与陆地碳循环的主要方式,其受到诸多生物和非生物因子的综合调控。偶发性降雨会引起森林土壤湿度的瞬间增加,进而导致土壤呼吸速率的快速提高。文中介绍了森林土壤呼吸及其组分,综述了降雨脉冲效应的特征和诱导机制(包括物理替代机制、微生物代谢机制、土壤养分限制机制及光化学调控机制等),分析了当前降雨脉冲研究存在的不足并展望了未来的研究重点,认为森林生态系统是未来开展降雨脉冲效应研究的重要方向,探究森林土壤呼吸不同组分对降雨脉冲的响应差异与机制也是潜在的重要研究方向。 展开更多
关键词 森林土壤 土壤呼吸 异养呼吸 自养呼吸 降雨脉冲 土壤湿度 碳排放 气候变化
滨海人工林土壤呼吸各组分对台风强降雨的响应 预览
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作者 王磊 桑昌鹏 +4 位作者 余再鹏 林宇 施秀珍 万晓华 黄志群 《亚热带资源与环境学报》 2019年第1期38-46,共9页
根据预测,随着全球变暖,极端降水将更加频繁和剧烈,可能对土壤呼吸及其组分产生重大影响。然而目前对极端降雨如何影响土壤呼吸各组分的认识仍是缺乏的。因此选取亚热带滨海湿地松和尾巨桉人工林土壤为研究对象,于2015年8月在设置去除... 根据预测,随着全球变暖,极端降水将更加频繁和剧烈,可能对土壤呼吸及其组分产生重大影响。然而目前对极端降雨如何影响土壤呼吸各组分的认识仍是缺乏的。因此选取亚热带滨海湿地松和尾巨桉人工林土壤为研究对象,于2015年8月在设置去除根系和对照处理一年后,应用Li-8100土壤CO2通量测定系统,对2次台风强降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子进行原位监测,分析2次台风前后土壤呼吸各组分对强降雨的响应规律。结果表明:(1)2次台风强降雨显著改善了土壤的水分状况,促进了土壤呼吸各组分。2种人工林土壤总呼吸、异养呼吸均呈现出快速上升、后逐渐下降的趋势,而土壤自养呼吸的上升不明显。土壤总呼吸与异养呼吸的峰值与土壤湿度的峰值同步,而自养呼吸峰值要滞后1天。(2)第一次降雨,湿地松和尾巨桉土壤异养呼吸对总呼吸的贡献率分别是自养呼吸的5.15和6.28倍。相比于土壤自养呼吸(Ra),异养呼吸增加的幅度更大且响应更快。(3)第一次降雨湿地松土壤总呼吸、异养呼吸及尾巨桉土壤异养呼吸与土壤湿度的二次曲线关系存在拐点,而第二次降雨促进了2种人工林土壤异养呼吸、总呼吸速率。2次台风强降雨湿地松和尾巨桉人工林的土壤自养呼吸均和土壤湿度无显著相关性(P>0.05)。综上,研究结果强调了极端降水对土壤呼吸及其组分的显著影响,应该将其纳入模型中,以提高对碳-气候反馈的预测。 展开更多
关键词 人工林 土壤呼吸 自养呼吸 异养呼吸 土壤湿度 强降雨
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氮添加对树木根系特性的影响
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作者 刘瑞雪 吴泓瑾 +2 位作者 黄国柱 赵传燕 李伟斌 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1735-1742,共8页
大气氮沉降对植物个体及整个生态系统都具有复杂的影响.本文共搜集39篇(16篇英文、23篇中文)已发表期刊论文的数据,通过整合分析方法分析了氮添加对树木根系特性的影响,并对比了发表在中、英文期刊上的结果差异.结果表明:氮添加显著增... 大气氮沉降对植物个体及整个生态系统都具有复杂的影响.本文共搜集39篇(16篇英文、23篇中文)已发表期刊论文的数据,通过整合分析方法分析了氮添加对树木根系特性的影响,并对比了发表在中、英文期刊上的结果差异.结果表明:氮添加显著增加了细根直径(+6.7%)、细根氮含量(+8.9%)和细根呼吸速率(+17.5%),对细根生物量、细根长度、比根长、细根碳含量以及细根碳氮比的影响并不显著.不同的气候带类型和肥料类型对试验结果也具有不同的影响.另外,发表于英文期刊的试验结果的显著性普通高于发表在中文期刊上的结果.本文总结了氮添加对树木根系特性影响的普适性规律,以此分析了氮添加对森林生态系统碳循环影响的主要机理. 展开更多
关键词 氮添加 根系生物量 根系形态 森林生态系统 自养呼吸
半干旱草原土壤呼吸组分区分与菌根呼吸的贡献
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作者 李伟晶 陈世苹 +3 位作者 张兵伟 谭星儒 王珊珊 游翠海 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期850-862,共13页
土壤呼吸组分的区分对于理解地下碳循环过程非常重要。而菌根真菌在地下碳循环过程中扮演着重要的角色, 但是有关菌根呼吸在草原生态系统中的研究相对较少。该研究在内蒙古半干旱草原应用深浅环网孔法, 结合浅环、深环(排除根系)和一个... 土壤呼吸组分的区分对于理解地下碳循环过程非常重要。而菌根真菌在地下碳循环过程中扮演着重要的角色, 但是有关菌根呼吸在草原生态系统中的研究相对较少。该研究在内蒙古半干旱草原应用深浅环网孔法, 结合浅环、深环(排除根系)和一个带有40 μm孔径窗口的土壤环(排除根系但是有菌根菌丝体)将根和菌丝物理分离, 来区分不同的呼吸组分。结果表明: 异养呼吸对总呼吸的贡献比例为51%, 根呼吸的贡献比例为26%, 菌根呼吸的贡献比例为23%, 菌根呼吸的比例3年变化范围为21%-26%。与国内外研究相比, 此方法提供了一个相对稳定的菌根呼吸测量精度范围, 在草原生态系统中切实可行。对菌根呼吸的准确定量将有助于预测草原生态系统土壤碳释放过程对未来气候变化的响应。 展开更多
关键词 深浅环网孔法 异养呼吸 自养呼吸 菌根呼吸 半干旱草原
小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究 预览 被引量:1
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作者 耿兆鹏 毛子军 +1 位作者 黄唯 韩营营 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期312-320,共9页
原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土... 原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸(R S),并量化了土壤呼吸的各个组分(异养呼吸R H和自养呼吸R A),与此同时测量了土壤10cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明,土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性,其大小的变化主要受温度的影响,土壤10cm处的温度可以解释R S64%~70%、R H56%-65%、R A77%~79%的变异。对于温度的敏感性,原始阔叶红松林土壤呼吸Q10值〉枫桦次生林土壤呼吸Q10值,而在单一林型中的比较,R A Q10值〉R S Q10值〉R H Q10值。此外,总体Q10值随着季节有着明显的变化,且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林R S年平均速率分别为3.92和4.06μmol·m-2·s-1,R H年平均速率分别为2.97和2.85μmol·m-2·s-1,R A年平均速率则分别为0.96和1.17μmol·m-2·s-1。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林,而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸,但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林B平均年通量分别为942和971gC·m-2·a-1,R H年通量分别为709和677gC·m-2·a-1,R A年通量则分别为215和276gC·m-2·a-1。原始阔叶红松林R S年通量略高于枫桦次生林月。年通量,但差异不显著。我们的实验结果表明,小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中,植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显,相较于环境因子温度和湿度要小的多。 展开更多
关键词 演替 阔叶红松林 枫桦次生林 土壤呼吸 自养呼吸 异养呼吸
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中国不同气候带人工林与天然林的土壤呼吸差异 预览 被引量:2
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作者 张克胜 尚晴 +4 位作者 刘彦春 韩艳婷 马远超 管勇 琚煜熙 《生态科学》 CSCD 2017年第6期49-56,共8页
通过国内外文献检索收集了201条中国森林土壤呼吸及相关环境因子数据,比较了不同气候带(热带、亚热带、暖温带、中温带和高原气候区)人工林和天然林的土壤呼吸差异。结果表明:中国森林土壤呼吸沿着气候梯度由南至北呈递减趋势,平均速率... 通过国内外文献检索收集了201条中国森林土壤呼吸及相关环境因子数据,比较了不同气候带(热带、亚热带、暖温带、中温带和高原气候区)人工林和天然林的土壤呼吸差异。结果表明:中国森林土壤呼吸沿着气候梯度由南至北呈递减趋势,平均速率为2.67μmol·m–2·s–1。天然林平均土壤呼吸速率(2.89μmol·m–2·s–1)显著高于人工林(2.40μmol·m–2·s–1)。除了暖温带以外,其它四个气候区的天然林土壤平均呼吸速率均高于人工林。人工林土壤平均呼吸速率依次为:暖温带(3.17μmol·m–2·s–1)>热带(2.83μmol·m–2·s–1)>亚热带(2.20μmol·m–2·s–1)>中温带(1.97μmol·m–2·s–1)>高原气候区(1.14μmol·m–2·s–1);其中高原气候区的土壤平均呼吸速率显著低于暖温带、热带和亚热带。天然林的土壤平均呼吸速率依次为:热带(4.40μmol·m–2·s–1)>暖温带(2.75μmol·m–2·s–1)>亚热带(2.70μmol·m–2·s–1)>高原气候区(2.63μmol·m–2·s–1)>中温带(2.37μmol·m–2·s–1)。不同气候带森林土壤自养呼吸贡献率平均为33.1%(17.1—65.7%),天然林土壤自养呼吸比例(34.7%)略高于人工林(32.6%)。中国森林土壤呼吸的Q10值平均为2.56(1.46—3.60),沿气候梯度由南到北逐渐增加。不同气候带的人工林土壤呼吸温度敏感性Q10(2.38)要低于天然林(2.68)。 展开更多
关键词 自养呼吸 人工林 天然林 温度敏感性 土壤呼吸 林分起源
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连作对杨树人工林土壤呼吸及各组分的影响 预览 被引量:1
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作者 程学刚 张彩虹 +4 位作者 杨焕祥 刘浩栋 付战勇 张光灿 李传荣 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2017年第1期105-112,共8页
土壤呼吸是整个陆地生态系统碳循环的关键过程之一。以山东大汶河沿岸沙地不同连作代数杨树人工林(1代林、2代林和3代林)为研究对象,利用ACE自动土壤呼吸监测系统(UK),对3种林分一个生长季(4—10月)的土壤呼吸速率及温湿度进行测... 土壤呼吸是整个陆地生态系统碳循环的关键过程之一。以山东大汶河沿岸沙地不同连作代数杨树人工林(1代林、2代林和3代林)为研究对象,利用ACE自动土壤呼吸监测系统(UK),对3种林分一个生长季(4—10月)的土壤呼吸速率及温湿度进行测定,同时采用壕沟法对3种林分的土壤呼吸进行组分分离,并对土壤呼吸及各组分与土壤温湿度的关系进行模型模拟。结果表明:3种林分的土壤呼吸速率(RS)、自养呼吸速率(RA)和异养呼吸速率(RH)的月变化均为明显的单峰格局;生长季内,3种林分RA贡献率月差异明显,平均贡献率为40.04%;RS及其组分与5 cm处土壤温度存在显著指数关系,与土壤体积含水量没有相关性,土壤温度与土壤体积含水量的复合模型对土壤呼吸速率变化解释能力为80%-94%;3种林分生长季平均土壤呼吸速率分别为3.12、3.08和2.66μmol/(m2·s),3代林RS和RH均显著低于1代林和2代林。连作导致杨树人工林地土壤呼吸速率减弱,土壤理化性质和微生物量的差异是导致林分间土壤呼吸速率差异的主要原因。揭示连作对杨树人工林土壤呼吸及各组分的影响,以及作用机制,为全面探究杨树人工林连作效应及土壤碳循环,提供数据支撑。 展开更多
关键词 自养呼吸 连作 异养呼吸 壕沟法
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Separating component parts of soil respiration under Robinia pseudoacacia plantation in the Taihang Mountains, China 预览
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作者 Na Zhao Ping Meng Xinxiao Yu 《林业研究:英文版》 CAS CSCD 2017年第3期529-537,共9页
划分土壤表面公司 <sub>2</sub> 流出的呼吸部件在理解碳周转并且在响应陆地使用变化识别土壤碳下沉 / 采购功能是重要的。改变气候模式上的土壤呼吸部件的敏感不充分当前被理解。我们使用了沟和同位素的方法把全部的土壤... 划分土壤表面公司 <sub>2</sub> 流出的呼吸部件在理解碳周转并且在响应陆地使用变化识别土壤碳下沉 / 采购功能是重要的。改变气候模式上的土壤呼吸部件的敏感不充分当前被理解。我们使用了沟和同位素的方法把全部的土壤呼吸分开成自造营养物质(R <sub> A </sub>) 和不是自养的部件(R <sub> H </sub>) 。这研究在 Robinia pseudoacacia L 上被承担。在南部的 Taihang 山的种植园,中国。土壤 <sup>13</sup 的分别 > 公司 <sub>2</sub> 被比较 <sup>13</sup 分析 > 在 50 的深度从煤气的蒸汽探查工具包与结果从埋葬的钢试管提取的土壤公司 <sub>2</sub> 的 C ? 在初步的测试(2.03 ) 的厘米。结果证明自造营养物质的呼吸的贡献(</sub>) 与增加土壤深度增加了的 fR <sub> 。不是自养的呼吸的贡献(fR <sub> H </sub>) 与增加土壤深度衰退了。自造营养物质的呼吸的贡献是类似的是否由沟方法估计了(fR <sub> A </sub>,23.50%) 或由在的同位素的方法在 <sup>13</sup 的价值的差别 > 在土壤和植物之间的 C 处于自然国家占优势(RC, 21.03%) 。沟方法生产的试验性的错误作为与由同位素的方法生产了那相比不足道,提供进一步的调查的一个技术基础。 展开更多
关键词 自造营养物质的呼吸 不是自养的呼吸 同位素的方法 Trenched 方法
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祁连山中部亚高山草地土壤呼吸及其组分研究 被引量:6
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作者 解欢欢 马文瑛 +2 位作者 赵传燕 高云飞 王清涛 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2016年第3期653-661,共9页
草地碳通量组分的区分及其与环境因子的关系是了解生态系统碳循环的重要环节.于2013年6-8月在祁连山中部亚高山草地开展了土壤呼吸及其组分研究,利用根去除法区分根系自养呼吸和土壤微生物异养呼吸.采用LI-8100土壤碳通量系统测定生态... 草地碳通量组分的区分及其与环境因子的关系是了解生态系统碳循环的重要环节.于2013年6-8月在祁连山中部亚高山草地开展了土壤呼吸及其组分研究,利用根去除法区分根系自养呼吸和土壤微生物异养呼吸.采用LI-8100土壤碳通量系统测定生态系统呼吸、土壤呼吸及土壤微生物呼吸速率,同时测定10 cm处土壤温度和5 cm处土壤湿度.分析呼吸速率和环境因子的昼夜变化动态,自养呼吸和异养呼吸速率占土壤呼吸速率的比例,呼吸速率与土壤温湿度及与生物量的关系.结果表明:生态系统呼吸、土壤呼吸和土壤微生物呼吸速率的日变化趋势均呈单峰型曲线,具体表现为生态系统呼吸(11.07μmol·m^-2·s^-1)〉土壤呼吸(6.31μmol·m^-2·s^-1)〉异养呼吸(4.92μmol·m^-2·s^-1)〉自养呼吸(1.39μmol·m^-2·s^-1);自养和异养呼吸速率分别占土壤呼吸速率的22.03%和77.97%;呼吸速率与10 cm处土壤温度呈指数相关,Q10值排序为:土壤微生物呼吸(Q10=3.74)〉土壤呼吸(Q10=2.76)〉生态系统呼吸(Q10=2.49),呼吸速率与5 cm处土壤湿度呈显著线性负相关关系,双因素模型明显提高了呼吸速率与温湿度的相关性,能够分别解释土壤微生物呼吸,土壤呼吸和生态系统呼吸速率变异的89%,79%和62%;地上生物量和呼吸速率之间存在显著线性正相关关系,地下生物量与呼吸速率之间呈二次回归关系(P=0.01),未刈割草地呼吸速率大于刈割草地土壤呼吸速率,刈割一年的土壤呼吸速率大于刈割两年的土壤呼吸速率. 展开更多
关键词 亚高山草地 生态系统呼吸 土壤呼吸 自养呼吸 异养呼吸
五角槭根系的负激发效应降低了异养呼吸及其温度敏感性 被引量:3
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作者 曲桂芳 徐文华 +6 位作者 王会 彭勃 高德才 孙建飞 郑俊强 姜萍 白娥 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2692-2698,共7页
土壤呼吸(Rs)由自养呼吸(Ra)和异养呼吸(Rh)组成,这两个组分温度敏感性的差异性存在较大争议,而根际激发效应对Rh呼吸速率及其温度敏感性(Q10)的影响导致这一问题更为复杂化。本研究采用^(13)C自然丰度法,将中国北方温带次生... 土壤呼吸(Rs)由自养呼吸(Ra)和异养呼吸(Rh)组成,这两个组分温度敏感性的差异性存在较大争议,而根际激发效应对Rh呼吸速率及其温度敏感性(Q10)的影响导致这一问题更为复杂化。本研究采用^(13)C自然丰度法,将中国北方温带次生林的重要建群树种C3植物五角槭种植于曾经连续23年种植玉米的C4土壤中,以此区分R-a和Rh,并探讨Ra和Rh温度敏感性的差异性以及根际激发效应对Rh呼吸速率和Q(10)的影响。结果表明:植物根系对Rh呼吸速率有负激发效应,并降低了Rh的温度敏感性;植树土壤的Rh比不植树土壤的无根异养呼吸(Rhf)降低了34.3%,Rh的Q(10)值(1.51)也显著低于R(hf)的Q(10)值(2.07),而Ra的Q(10)值(3.89)是Rh的Q(10)值的2.5倍;因此,未来研究在区分Ra和Rh呼吸速率和温度敏感性时,应该考虑根际激发效应对Rh及其温度敏感性的影响,这对于精确评估和模型模拟气候变化背景下Rs的变化和响应具有重要意义。 展开更多
关键词 13C自然丰度 根际激发效应 土壤胞外酶活性 土壤呼吸 土壤有机碳分解 自养呼吸
黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤呼吸的季节动态 预览
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作者 赵娜 孟平 +2 位作者 张劲松 陆森 宋文琛 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期630-637,共8页
[目的]分离并量化土壤自养呼吸和异养呼吸,探讨各自贡献率及其随季节变化的动态特征。[方法]采用壕沟法和气体红外分析法,研究黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤总呼吸、自养呼吸和异养呼吸速率的季节动态变化、贡献率和环境影响因... [目的]分离并量化土壤自养呼吸和异养呼吸,探讨各自贡献率及其随季节变化的动态特征。[方法]采用壕沟法和气体红外分析法,研究黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤总呼吸、自养呼吸和异养呼吸速率的季节动态变化、贡献率和环境影响因子。[结果]表明:栓皮栎人工林总土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸均呈夏季速率高、冬季速率低。栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸及异养呼吸速率与5cm土壤温度均呈极显著指数相关,温度敏感性系数Q10值大小为自养呼吸(3.40)〉异养呼吸(2.90)〉土壤总呼吸(2.45);栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸、异养呼吸速率与0~10cm土壤体积含水量均显著线性相关;土壤总呼吸、自养呼吸速率与0~10cm土壤电导率显著相关。土壤总呼吸和异养呼吸的温度敏感系数Q10值均在冬季最大,夏秋季最小;而自养呼吸的Q10值则呈相反的变化趋势。栓皮栎人工林自养呼吸和异养呼吸对土壤总呼吸的月贡献率为13.23%~37.33%和62.67%~86.76%,且自养呼吸的贡献率与土壤温度的季节变化规律相似。土壤总呼吸、异养呼吸与自养呼吸的CO:年通量分别为1616.41、1199.39、417.02g·m-2·a-1。[结论]经过区分与定量化土壤总呼吸及其组分,确定异养呼吸为本研究区栓皮栎人工林土壤总呼吸的主要组分,作用于异养呼吸的生物与非生物因子均能显著影响整个森林生态系统表层CO2总排放通量的大小,进一步为该研究区森林生态系统碳循环与能量流动的进一步量化研究提供参考。 展开更多
关键词 栓皮栎 自养呼吸 异养呼吸 Q10 季节变化 壕沟法
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Photosynthate supply drives soil respiration of Fraxinus mandshurica seedlings in northeastern China: evidences from a shading and nitrogen addition experiment 预览
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作者 Yanli Jing Dexin Guan +3 位作者 Jiabing Wu Anzhi Wang Changjie Jin Fenghui Yuan 《林业研究:英文版》 CAS CSCD 2016年第6期1271-1276,共6页
在光合作用和地下的过程之间的连接的改进理解被需要更好理解骑车的生态系统碳(C) 和它到气候的反馈变化。我们从 6 月进行了短期的 shading 和氮(N) 增加实验到 2013 年 9 月由中国东北人阿什(Fraxinus mandshurica ) 调查 photosyntha... 在光合作用和地下的过程之间的连接的改进理解被需要更好理解骑车的生态系统碳(C) 和它到气候的反馈变化。我们从 6 月进行了短期的 shading 和氮(N) 增加实验到 2013 年 9 月由中国东北人阿什(Fraxinus mandshurica ) 调查 photosynthate 供应的效果土壤呼吸(SR ) 上的幼苗。Shading 显著地在早、中间的成长季节,然而并非在晚种季节减少了 SR,导致在在 24 的吝啬的 SR 的减少 ? 在 N 未受精的处理的 % 。N 增加增加了吝啬的 SR 42 ? 在无遮蔽的处理的 % 。SR 的刺激被增加光合作用,叶区域索引和地下的生物资源大部分归因于加速的自造营养物质的呼吸。Shading 在 32 减少了吝啬的 SR ? 在 N 增加处理的 % 。SR 上的加强的 shading 效果源于增加因为在低土壤温度的更多的 photosynthates 供应的 N。我们的调查结果热点在调整骑车到全球变化的 C 的回答的 photosynthates 供应的优势。 展开更多
关键词 自造营养物质的呼吸 授精 SHADING 底层供应
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亚热带次生林不同土壤呼吸组分的多年观测研究 被引量:1
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作者 刘义凡 陈书涛 +2 位作者 胡正华 沈小帅 张旭 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期644-651,共8页
为研究亚热带次生林不同土壤呼吸组分对土壤呼吸的贡献率及土壤呼吸组分的温度敏感性,于2010-03-2014-02进行了4 a的野外观测试验.设置了4个随机区组,每个区组设置断根和不断根处理,在断根小区四周挖壕沟以防止根系进入断根小区.采用Li-... 为研究亚热带次生林不同土壤呼吸组分对土壤呼吸的贡献率及土壤呼吸组分的温度敏感性,于2010-03-2014-02进行了4 a的野外观测试验.设置了4个随机区组,每个区组设置断根和不断根处理,在断根小区四周挖壕沟以防止根系进入断根小区.采用Li-8100便携式土壤碳通量测定系统观测不同处理的土壤呼吸,并同步观测土壤温度和土壤湿度.结果表明,不断根小区的土壤呼吸速率和断根小区的异养呼吸速率均具有明显的季节变异规律,不断根小区的土壤呼吸速率量值极显著(P<0.001)高于断根小区的异养呼吸速率量值.4 a观测期间不断根处理平均土壤呼吸速率为(2.59±0.48)μmol·(m2·s)-1,而断根处理平均土壤呼吸速率为(1.74±0.28)μmol·(m2·s)-1.不同年份观测的土壤呼吸速率的年平均值之间无显著差异(P>0.05),各年份异养呼吸速率的年平均值之间亦无显著差异(P>0.05).土壤呼吸中的异养组分与土壤呼吸之间的关系可用比例函数方程拟合,异养呼吸占土壤呼吸的比例为65.9%,自养呼吸占土壤呼吸的比例为34.1%,异养呼吸是土壤呼吸的主要组成部分.随着观测时间的延长,异养呼吸占土壤呼吸的比例呈线性下降趋势.异养呼吸速率和自养呼吸速率与土壤温度之间的关系均可用指数方程拟合,异养呼吸的温度敏感系数Q10值低于自养呼吸的Q10值. 展开更多
关键词 次生林 土壤呼吸 异养呼吸 自养呼吸 温度敏感系数
华南地区5种人工幼林的土壤呼吸及其季节性变化 预览 被引量:1
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作者 余世钦 王晓丽 +3 位作者 林永标 饶兴权 傅声雷 周丽霞 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期176-182,共7页
为了解华南人工林的碳固存机制,对广东鹤山的尾叶桉(Eucalyptus urophylla)纯林、30种树种混交林、10种树种混交林、红椎(Castanopsis hystrix)纯林、厚荚相思(Acacia crassicarpa)纯林5种人工林(林龄2–5 a)的土壤总呼吸(Rs... 为了解华南人工林的碳固存机制,对广东鹤山的尾叶桉(Eucalyptus urophylla)纯林、30种树种混交林、10种树种混交林、红椎(Castanopsis hystrix)纯林、厚荚相思(Acacia crassicarpa)纯林5种人工林(林龄2–5 a)的土壤总呼吸(Rs)和自养呼吸(Ra)的季节变化进行了研究。结果表明,从2007年到2012年,5种人工林的Rs为81.3-103.9 mg C m–2h–1,Ra为11.2-22.3 mg C m–2h–1,自养呼吸贡献率(RC)为12.4%-26.9%,且5种人工林间的Rs、Ra及RC差异不显著。5种人工林湿季的Rs均显著大于干季的,平均高出311.4%;Ra、RC的季节性差异不显著。湿季土壤温度与Rs具有显著相关性,土壤温度解释了90.2%的变异,而两者关系在干季不显著。人工林间的微环境和土壤条件差异不明显,可能是由于造林时间短,土壤还处于干扰的恢复过程中,导致人工林间土壤呼吸差异不显著。 展开更多
关键词 土壤呼吸 自养呼吸 人工林 季节性差异
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北京西山侧柏人工林土壤呼吸组分及其影响因素 被引量:2
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作者 涂志华 庞卓 +3 位作者 赵阳 郑力文 余新晓 陈丽华 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2948-2956,共9页
采用挖壕法,利用LI-8100土壤CO2通量自动观测系统,确定了北京西山侧柏人工林土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子,分析了土壤呼吸的日、月际时间尺度的变异特征,并利用经验模型分析了土壤温度、土壤体积含水量对土壤... 采用挖壕法,利用LI-8100土壤CO2通量自动观测系统,确定了北京西山侧柏人工林土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子,分析了土壤呼吸的日、月际时间尺度的变异特征,并利用经验模型分析了土壤温度、土壤体积含水量对土壤呼吸的影响.结果表明:1土壤呼吸速率、异养呼吸速率的昼夜变化呈现单峰变化趋势,峰值出现在14:00—15:00;月际变化也呈单峰变化趋势,峰值出现在7—8月;观测期内土壤呼吸速率日均值变化范围在0.09~12.16μmol·m-2·s-1,异养呼吸速率日均值变化范围在0.02~10.86μmol·m-2·s-1,年均贡献率为69.59%;自养呼吸速率日均值为0.01~6.79μmol·m-2·s-1,年均贡献率为30.41%.2土壤温度的日、月际变化均呈单峰形曲线变化而土壤体积含水量变化规律不明显;整个观测期间土壤呼吸速率的温度敏感系数Q10为2.91,异养呼吸速率的Q10为3.52.3模型研究表明,相对于土壤温度、土壤体积含水量单因素模型,土壤温度与土壤体积含水量的复合模型对土壤呼吸速率变化解释能力为86.8%,对异养呼吸速率的解释能力为74.4%.该研究为森林生态系统碳收支估测及碳循环提供数据依据。 展开更多
关键词 侧柏人工林 异养呼吸 自养呼吸 Q10值 土壤温度 土壤体积含水量
森林生态系统土壤呼吸测定方法研究进展 预览 被引量:23
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作者 魏书精 罗碧珍 +3 位作者 魏书威 孙龙 文正敏 胡海清 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期504-514,共11页
森林是陆地生态系统的主体,是最大的植被碳库和土壤碳库,其碳通量和碳储量的变化对生态系统的碳循环乃至全球碳收支平衡具有决定性影响。土壤呼吸是森林生态系统碳循环过程的关键环节,亦是森林生态系统的碳素向大气输出的主要途径,... 森林是陆地生态系统的主体,是最大的植被碳库和土壤碳库,其碳通量和碳储量的变化对生态系统的碳循环乃至全球碳收支平衡具有决定性影响。土壤呼吸是森林生态系统碳循环过程的关键环节,亦是森林生态系统的碳素向大气输出的主要途径,是土壤圈与大气圈交流的重要形式,是森林生态系统能量流动和物质循环的重要生态过程。目前,土壤呼吸已经成为陆地生态系统向大气排放CO2最大的源,在区域乃至全球碳循环与碳平衡中具有重要作用。随着全球气候变化的加剧,森林土壤呼吸在全球碳平衡中的作用引起了人们的广泛关注,成为科学界研究的热点问题。土壤呼吸测定方法是科学有效地测定土壤呼吸的重要手段以及对土壤呼吸定量化研究的重要媒介,科学有效地加强森林土壤呼吸测定方法的精确化与定量化研究,对了解森林土壤呼吸在全球碳循环和碳平衡中的地位以及实现森林土壤碳汇效应与固碳潜力的研究均有重要意义。本文系统阐明了森林土壤呼吸的国内外研究现状及进展、论述比较了土壤呼吸的各种测定方法,特别比较了静态气室法和动态气室法的优缺点,为人们对测定方法的选择提供参考。虽然测定森林生态系统土壤呼吸的方法均存在某种程度的不足,但目前最理想的方法是动态红外气体分析法,亦是最可靠的方法之一。此外,本文亦阐述了森林生态系统土壤呼吸各组分的区分方法,最后讨论了森林生态系统土壤呼吸测定方法研究存在的问题,探讨了解决问题的方向,并总结了土壤呼吸测定方法研究的趋势以及进一步的研究发展方向。 展开更多
关键词 森林生态系统 土壤呼吸 测定方法 自养呼吸 异养呼吸
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施氮对青藏高原东缘窄叶鲜卑花灌丛土壤呼吸的影响 预览 被引量:11
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作者 李娇 尹春英 +3 位作者 周晓波 魏宇航 高巧 刘庆 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第19期5558-5569,共12页
开展土壤呼吸对大气氮沉降增加的响应研究对预测陆地生态系统碳循环具有重要意义。采用外施氮肥模拟氮沉降,结合壕沟法分离土壤呼吸组分,研究青藏高原东缘主要的灌丛类型——窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)灌丛土壤呼吸对不同施氮水... 开展土壤呼吸对大气氮沉降增加的响应研究对预测陆地生态系统碳循环具有重要意义。采用外施氮肥模拟氮沉降,结合壕沟法分离土壤呼吸组分,研究青藏高原东缘主要的灌丛类型——窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)灌丛土壤呼吸对不同施氮水平(N0(对照)、N2、N5和N10分别相当于0、2、5和10 g N m^-2a^-1浓度的氮沉降)的短期响应。结果表明:试验期间(2012年5—10月份),(1)土壤呼吸呈现明显的季节变化,施氮对生长季土壤总呼吸、异养呼吸无显著影响,而对自养呼吸有显著的抑制作用(P〈0.05)。(2)土壤呼吸也存在显著的日变化,施氮对一天中土壤总呼吸及其组分均有显著影响(P〈0.001)。总体上,施氮促进了土壤总呼吸、异养呼吸,而抑制了自养呼吸。(3)施氮对土壤总呼吸、异养呼吸平均每月排放CO2通量无显著影响,而对自养呼吸平均每月排放CO2通量有显著的抑制作用(P〈0.05),并在不同月份对土壤呼吸及其组分的影响不同。(4)土壤总呼吸、异养呼吸与地下5 cm土壤温度之间具有较好的指数关系(P〈0.001),而与土壤含水量相关性较弱。关于土壤呼吸各组分对大气氮沉降响应差异的机理有待进一步研究。 展开更多
关键词 窄叶鲜卑花灌丛 施氮 土壤总呼吸 异养呼吸 自养呼吸 Q10
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第二代桉树人工纯林和混交林土壤呼吸及其组分研究 预览 被引量:7
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作者 黄雪蔓 刘世荣 尤业明 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期575-582,共8页
以广西凭祥中国林业科学研究院热带林业实验中心第二代桉树人工纯林(PP2)及其与降香黄檀混交的混交林(MP2)为研究对象,采用壕沟法,利用LI-8100土壤呼吸测定系统,对两种林分土壤呼吸组分进行分离研究。结果表明:PP2和MP2土壤呼... 以广西凭祥中国林业科学研究院热带林业实验中心第二代桉树人工纯林(PP2)及其与降香黄檀混交的混交林(MP2)为研究对象,采用壕沟法,利用LI-8100土壤呼吸测定系统,对两种林分土壤呼吸组分进行分离研究。结果表明:PP2和MP2土壤呼吸速率及其各呼吸组分季节变化与土壤5cm处的温度季节变化相似,峰值出现在6---8月份,谷值出现在12月底至次年1月初,土壤呼吸速率与土壤含水量无关;PP2全年土壤总呼吸为1147.41g·m^-2,比MP2(844.07g·m^-2)增加了26.44%,MP2的自养呼吸(RR)累积量(136.87g·m。)比PP2(506.72g·m12)降低72.99%,而其异养呼吸(R。)累积量(707.21g·m。)却比PP2(640.69g·m^-2)增加了10.38%。纯林和混交林的细根生物量差异以及土壤有机质含量、凋落物有机质含量、土壤C/N、凋落物量和凋落物C/N的不同是导致自养呼吸和异养呼吸产生差异的主要原因。 展开更多
关键词 桉树人工林 固氮树种 土壤呼吸 异养呼吸 自养呼吸
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科尔沁沙地玉米(Zeamays)田垄上和垄间土壤呼吸比较 被引量:3
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作者 张风霞 韩娟娟 +4 位作者 陈银萍 李玉强 连杰 岳祥飞 王新源 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2014年第2期378-384,共7页
采用动态密闭气室法测定分析了科尔沁沙地典型玉米(Zea mays)农田垄上和垄间土壤呼吸速率的差异及自养和异养呼吸特征,并估算了生态系统碳平衡。结果表明:(1) 垄上和垄间土壤呼吸速率存在极显著差异(p〈0.001),且存在线性关系... 采用动态密闭气室法测定分析了科尔沁沙地典型玉米(Zea mays)农田垄上和垄间土壤呼吸速率的差异及自养和异养呼吸特征,并估算了生态系统碳平衡。结果表明:(1) 垄上和垄间土壤呼吸速率存在极显著差异(p〈0.001),且存在线性关系(p〈0.05);季节水平上垄上土壤呼吸可解释垄间土壤呼吸98.4%的变异。(2) 季节水平上土壤总呼吸(RS)、异养呼吸(RH)和自养呼吸(RA)的温度敏感性指数Q10大小顺序为:RA(4.35)〉RS(3.10)〉RH(2.08)。(3) RS和RH之间存在显著差异,RA与RS和RH之间不存在显著差异;RA占RS比例的季节变化范围为28.1%~71.1%,生长季RH和RA占RS的比例均值分别为44.4%和55.6%。(4) 科尔沁沙地典型农田生态系统在生长季为碳汇,可净固存大气CO2-C的量为659.1 g·m-2。 展开更多
关键词 垄上 垄间 自养呼吸 异养呼吸 Q10 生物量 碳平衡
米槠和杉木人工林土壤呼吸及其组分分析 被引量:19
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作者 吴君君 杨智杰 +4 位作者 刘小飞 熊德成 林伟盛 陈朝琪 王小红 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期45-53,共9页
区分森林土壤呼吸组分是了解生态系统碳循环的重要环节。该文以福建省三明市格氏栲自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)人工林和邻近的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象, 于2012年8月至2013年7月, 采用LI-8100开路... 区分森林土壤呼吸组分是了解生态系统碳循环的重要环节。该文以福建省三明市格氏栲自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)人工林和邻近的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象, 于2012年8月至2013年7月, 采用LI-8100开路式土壤碳通量系统, 通过挖壕沟方法, 测定了土壤呼吸及异养呼吸的速率, 同时测定了5 cm深处的土壤温度和0–12 cm深处的土壤含水量。利用指数模型和双因素模型, 分析土壤呼吸及其组分与土壤温度和土壤含水量的关系, 同时计算了土壤呼吸各组分在土壤呼吸中所占的比例, 并分析了不同森林类型对土壤呼吸及其组分的影响。结果表明: 米槠人工林和杉木人工林土壤呼吸及其组分的季节变化显著, 均呈单峰型曲线, 与5 cm深处的土壤温度呈极显著正相关关系。土壤温度可以分别解释米槠人工林土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸变化的70.3%、73.4%和58.2%, 可以解释杉木人工林土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸变化的77.9%、65.7%和79.2%。土壤呼吸及其组分与土壤含水量没有相关关系。米槠和杉木人工林自养呼吸的年通量分别为4.00和2.18 t C·hm^–2·a^–1, 占土壤呼吸年通量的32.5%和24.1%; 异养呼吸年通量分别为8.32和6.88 t C·hm^–2·a^–1, 分别占土壤呼吸年通量的67.5%和75.9%, 米槠人工林土壤呼吸及其组分的年通量都大于杉木人工林。 展开更多
关键词 自养呼吸 森林类型 异养呼吸 土壤温度 壕沟法
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