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小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

刘博奇 牟长城 邢亚娟 韩士杰 姜思领 王庆贵

刘博奇, 牟长城, 邢亚娟, 韩士杰, 姜思领, 王庆贵. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
引用本文: 刘博奇, 牟长城, 邢亚娟, 韩士杰, 姜思领, 王庆贵. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
LIU Bo-qi, MOU Chang-cheng, XING Ya-juan, HAN Shi-jie, JIANG Si-ling, WANG Qing-gui. Effect of strong rainfalls on soil respiration in a typical temperate forest in Lesser Xing’an Mountains,northeast China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
Citation: LIU Bo-qi, MOU Chang-cheng, XING Ya-juan, HAN Shi-jie, JIANG Si-ling, WANG Qing-gui. Effect of strong rainfalls on soil respiration in a typical temperate forest in Lesser Xing’an Mountains,northeast China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431

小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
基金项目: 

国家自然科学基金项目(31170421、41575137、31370494、31070406)、科技部基础性工作专项A类项目(2014FY110600)、黑龙江省自然科学基金重点项目

详细信息
    作者简介:

    刘博奇,博士生。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: liuboqi@live.cn 地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生态研究中心。
    责任作者: 王庆贵,博士,教授。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: qgwang1970@163.com 地址:150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学农业资源与环境学院

    刘博奇,博士生。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: liuboqi@live.cn 地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生态研究中心。
    责任作者: 王庆贵,博士,教授。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: qgwang1970@163.com 地址:150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学农业资源与环境学院

Effect of strong rainfalls on soil respiration in a typical temperate forest in Lesser Xing’an Mountains,northeast China

  • 摘要: 森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-30
  • 刊出日期:  2016-04-30

小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
    基金项目:

    国家自然科学基金项目(31170421、41575137、31370494、31070406)、科技部基础性工作专项A类项目(2014FY110600)、黑龙江省自然科学基金重点项目

    作者简介:

    刘博奇,博士生。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: liuboqi@live.cn 地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生态研究中心。
    责任作者: 王庆贵,博士,教授。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: qgwang1970@163.com 地址:150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学农业资源与环境学院

    刘博奇,博士生。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: liuboqi@live.cn 地址:150040黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学生态研究中心。
    责任作者: 王庆贵,博士,教授。主要研究方向:气候变化与生态系统响应。Email: qgwang1970@163.com 地址:150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学农业资源与环境学院

摘要: 森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。

English Abstract

刘博奇, 牟长城, 邢亚娟, 韩士杰, 姜思领, 王庆贵. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
引用本文: 刘博奇, 牟长城, 邢亚娟, 韩士杰, 姜思领, 王庆贵. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
LIU Bo-qi, MOU Chang-cheng, XING Ya-juan, HAN Shi-jie, JIANG Si-ling, WANG Qing-gui. Effect of strong rainfalls on soil respiration in a typical temperate forest in Lesser Xing’an Mountains,northeast China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
Citation: LIU Bo-qi, MOU Chang-cheng, XING Ya-juan, HAN Shi-jie, JIANG Si-ling, WANG Qing-gui. Effect of strong rainfalls on soil respiration in a typical temperate forest in Lesser Xing’an Mountains,northeast China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(4): 77-85. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150431
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