地震灾区2种气候生态治理区恢复初期土壤呼吸动态及其影响因子

作者：吴建召; 严思维; 崔羽; 罗清虎; 林勇明^*; 王道杰; 吴承祯

来源：北京林业大学学报, 2019, 41(03): 93-104.

DOI：10.13332/j.1000-1522.20180192

• 汶川地震
• 生态恢复
• 土壤呼吸
• 土壤温度
• 土壤湿度

【目的】土壤呼吸速率是反映生态系统对胁迫的敏感程度和响应模式的重要参数之一,生态恢复过程可引起土壤呼吸速率变化,研究地震灾区不同生态恢复方式的土壤呼吸动态变化及其与环境因子的关系,对准确认识灾害干扰区生态恢复过程中的区域性碳循环特征至关重要。【方法】选择干旱河谷气候区(汶川县威州镇)和亚热带季风气候区(绵竹市汉旺镇)的生态恢复示范区为研究区,以受损治理区(DTA)、自然恢复区(NRA)和未受损区(UA)为处理样地,于2015年9月至2016年9月,对土壤呼吸速率(Rs)、5 cm深土壤温度(T5)、5 cm深土壤湿度(W5)、近地面温度(T0)及近地面湿度(W0)进行动态监测,分析土壤呼吸的动态特征及其对土壤温度和水分的响应。【结果】(1)日尺度Rs最高值出现在11:00—15:00,最低值出现在10:00或18:00,在2个气候区总体上均表现为UA> DTA> NRA,且表现为明显的单峰曲线,具有一定的波动性;季节尺度Rs夏秋季最高,冬季最低,不同季节Rs总体上表现为UA> DTA> NRA。(2)干旱河谷气候区和亚热带季风气候区土壤湿度分别<27%和> 16%时,土壤呼吸主要受土壤温度调控;相对于单因素模型,Rs与T5和W5的双因素模型回归关系更好,T5和W5对Rs的解释量(R2)均有所提高且大于0.762。(3)干旱河谷气候区DTA、UA和NRA的温度敏感系数Q10分别为2.34、1.95、2.78,亚热带季风气候区Q10则分别为1.99、1.25、2.90,表现为NRA对土壤温度变化最为敏感。【结论】与UA比较,干旱河谷气候区DTA与NRA土壤呼吸速率分别降低41%和50%,亚热带季风气候区则分别降低21%和23%。

• 单位
  福建农林大学; 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所; 武夷学院