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Position: Home > Articles > Responses of Soil Respiration and Its Components to Simulated Acid Rain in Pinus elliottii Plantation Scientia Silvae Sinicae 2021,57 (7) 20-31

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
单  位:
江西省水土保持科学研究院;江西省水利规划设计研究院;江西农业大学林学院;江西师范大学;江西农业大学园林与艺术学院
关键词:
土壤呼吸;模拟酸雨;影响机制;呼吸组分;湿地松人工林
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(Rs)及其组分(微生物异养呼吸速率Rh和根系自养呼吸速率Ra)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,Rs、Ra和Rh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Rs(P<0.05),LA和HA处理后分别降低25.83%和30.95%,其中,Rh分别降低29.60%和35.20%,Ra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Ra(P<0.05);CK样地Rh在Rs中占比63.94%,LA和HA处理后该比例显著降低(P<0.05),同时Ra响应强度随酸雨增强而增加;Rs、Rh、Ra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Rs、Rh、Ra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);Rh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Ra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Rs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Rh和Ra被抑制,进而显著降低Rs,土壤水热因子促使这种抑制效应在生长季更显著;Rh在Rs中的占比随酸雨强度增加而逐渐降低,但短期内Rh仍是Rs的主导组分.
译  名:
Responses of Soil Respiration and Its Components to Simulated Acid Rain in Pinus elliottii Plantation

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