毛白杨树干呼吸及其温度敏感性季节变化特征

作者：刘亮; 李菲; 郭丽丽; 杨庆朋; 乔雅君; 聂唯; 杨彬; 张茜茜; 曹旭; 梁伟佳; 郑云普^*

来源：生态学报, 2019, 39(18): 6762-6771.

• 毛白杨
• 树干呼吸
• Q10
• 日变化
• 季节变化

树干呼吸(Es)是森林生态系统碳循环过程的重要组成部分,深入理解树干呼吸过程对未来气候变暖的响应及反馈机制有助于更加精确地估算森林生态系统碳储量。为揭示毛白杨树干呼吸及其温度敏感性的昼夜变化和季节动态规律,利用Li-Cor6400便携式光合作用测定系统及其配套使用的土壤呼吸测量气室(LI-6400-09)对冀南平原区毛白杨的树干呼吸和树干温度实施为期1年的连续监测。结果表明:(1)在生长季,毛白杨树干呼吸与树干温度之间在晚上呈现正相关的关系(R2=0.88);相反,两者在白天为负相关的关系(R2=0.96)。(2)整个观测期内,毛白杨树干呼吸和树干温度均呈现"钟形"的变化曲线,树干呼吸与树干温度之间存在着较好的指数函数关系(R2=0.93),且树干呼吸的温度敏感性系数(Q10)为2.62;不同季节毛白杨树干呼吸的Q10存在差异,生长季的Q10(1.95)明显低于非生长季(3.00),表明生长呼吸和维持呼吸对温度的响应也并不相同。(3)温度矫正后的毛白杨树干呼吸(R15)在昼夜和季节尺度上均存在明显的变异,即夜晚的R15显著高于白天(P<0.01),生长季的R15明显高于非生长季(P<0.05);树干可溶性糖含量与生长季的R15存在较好的相关性(R2=0.52),而非生长季的R15却主要受到树干淀粉含量的影响。研究结果表明,在生长季,毛白杨树干呼吸的在日变化主要受到温度的影响,而在季节尺度上Q10的变异则与树干呼吸中维持呼吸所占比例及树干中非结构性碳水化合物(可溶性糖和淀粉)的含量及类型紧密相关。

• 单位
  中国农业大学; 河北工程大学; 中国水利水电科学研究院; 中国科学院沈阳应用生态研究所; 土木工程学院