短期模拟增温对杭州湾滨海湿地芦苇群落土壤呼吸速率的影响

【作者】 杨文英； 邵学新； 吴明；

【机构】 中国林业科学研究院亚热带林业研究所； 西南大学资源环境学院林学系；

【摘要】 土壤呼吸及其温度敏感性研究是准确估计陆地生态系统碳平衡对未来气候变化响应的基础。我国漫长的淤泥质海岸有着大面积的咸水湿地,其碳汇功能是一个非常值得研究的科学问题。因此,对淤泥质海岸咸水湿地土壤呼吸及其温度敏感性的研究具有重要的意义。方法:本研究采用原位OTCs模拟增温方法,研究了杭州湾滨海湿地芦苇群落土壤呼吸及土壤酶活性对温度升高的响应,采用LICOR-6400光合仪连接上09土壤呼吸室测定土壤呼吸。结果:通过短期的模拟增温,增温条件下,10cm土壤温度与增温室内外呼吸室温度分别比对照增加了0.77℃和0.37℃,土壤温度的增温幅度大于了呼吸室内空气温度的增温幅度;土壤0-10cm土层含水率平均降低了7.28%。经过短期的增温处理,研究样地芦苇群落土壤呼吸速率在1d内的变化明显增加;增温和对照下的土壤呼吸速率日变化幅度分别为:3.2282±0.2819 umol.m-2.s-1,2.7508±0.6761 umol.m-2.s-1;短期增温处理下的土壤呼吸速率比对照提高了17.36%。增温与对照条件下的土壤呼吸速率日动态变化均呈现单峰曲线形式,其峰值出现在14:00左右,最低值在早上6:00;增温和对照下的土壤呼吸速率与10cm土壤温度呈极显著的指数相关性(P<0.01);增温处理下的土壤呼吸速率与土壤空气温度呈极显著指数相关性(P<0.01),对照处理下的土壤呼吸速率与空气温度呈显著性指数相关性(P<0.05);增温和对照处理下的芦苇群落土壤呼吸速率与0-10cm土壤含水率呈线性相关,未达到显著水平(P>0.05)。处理和对照的土壤呼吸速率与空气相对湿度呈线性相关(P<0.05);在0-10cm土层,三种酶活性都有所提高,其中β-葡萄糖苷酶活性比对照提高了32.05%(P>0.05),脲酶活性比对照提高了0.76%(P>0.05),蔗糖酶活性比对照提高了52.80%(P<0.05);而碱性磷酸酶活性比对照降低了2.54%(P>0.05),土壤含水率比对照降低了10.40%(P>0.05)。结论:(1)杭州湾滨海湿地芦苇群落土壤呼吸作用具有明显的日变化,一般呈单峰曲线,与温度变化曲线相一致。(2)通过短期的模拟增温处理,芦苇群落土壤呼吸速率与对照相比有明显的提高。(3)杭州湾湿地芦苇群落土壤呼吸速率与土壤10cm温度,气温具有明显的指数相关性,与土壤含水率有明显的线性关系。(4)短期模拟增温后,土壤酶活性受到了一定程度的影响,β-葡萄糖苷酶,蔗糖酶活性比对照都有显著的提高,脲酶活性也有提高,但未达到显著水平;碱性磷酸酶活性和0-10cm土层含水率与对照相比都降低。更多还原