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应用与环境生物学报 2023年第4期29卷 933-942页

作者：刘敏毛子军厉悦余红兵彭粮陶子宁何心雨湖南城市学院建筑与城市规划学院/数字化城乡空间规划关键技术湖南省重点实验室益阳413000 东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室哈尔滨150040 北京万集科技股份有限公司北京100000

作为阔叶红松林的建群种,红松的固碳动态直接会影响到阔叶红松林的固碳能力.为探究气候变暖背景下红松的固碳变化及其对气候因子响应是否存在纬度差异,运用树木年轮学方法,研究气候变暖显著的40多年中我国境内原始阔叶红松林分布区内白... 详细信息

作为阔叶红松林的建群种,红松的固碳动态直接会影响到阔叶红松林的固碳能力.为探究气候变暖背景下红松的固碳变化及其对气候因子响应是否存在纬度差异,运用树木年轮学方法,研究气候变暖显著的40多年中我国境内原始阔叶红松林分布区内白石砬子自然保护区(40.92°N)、长白山自然保护区(42.40°N)、凉水自然保护区(47.18°N)和胜山自然保护区(49.45°N)4个纬度样地的红松固碳量及其变化动态,以及影响不同纬度红松固碳量的关键气象因子.结果显示,当年6月和4月的气象因子对南部3个地区红松的年固碳量影响较大,3个地区红松固碳量都与当年6月份的月平均最高气温呈显著负相关,与当年6月份的平均相对湿度和总降水量呈显著正相关(白石砬子自然保护区除外,其年固碳量与当年6月的降水量的相关性不显著).最北端的红松年固碳量对气温因子非常敏感,与所有月份的月平均气温和月平均最低气温呈显著正相关.在气候变暖显著的40多年中,长白山自然保护区红松的年均固碳量最高,每株红松年均固碳量为11.78±2.31 kg,胜山自然保护区每株红松年均固碳量第二,凉水自然保护区排第三,白石砬子自然保护区每株红松年均固碳量最低,为5.34±1.13 kg.随着气温不断升高,最南端的白石砬子自然保护区每株红松年均固碳量显著下降,而长白山自然保护区和胜山自然保护区的红松的年固碳量显著上升,凉水自然保护区红松的年固碳量变化不显著.可见,在气候变暖情景下,红松的年固碳量及其对气候变暖的反映存在纬度异质性,对红松年固碳量造成显著影响的气象因子也存在纬度异质性.(图5表3参58)

关键词：固碳动态纬度异质性红松树木年轮气候变化

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不同纬度带森林土壤呼吸温度敏感性差异及其机理研究

不同纬度带森林土壤呼吸温度敏感性差异及其机理研究

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作者：黄梓敬福建农林大学

学位级别：硕士

森林土壤碳库占陆地生态系统土壤碳库73%,其微小变化就会对大气CO浓度与全球碳循环产生巨大影响。土壤呼吸是土壤碳循环的关键过程,其温度敏感性(Q)可以描述土壤呼吸对温度升高的响应,是全球变暖与土壤碳循环反馈重要评价指标之一。研... 详细信息

森林土壤碳库占陆地生态系统土壤碳库73%,其微小变化就会对大气CO浓度与全球碳循环产生巨大影响。土壤呼吸是土壤碳循环的关键过程,其温度敏感性(Q)可以描述土壤呼吸对温度升高的响应,是全球变暖与土壤碳循环反馈重要评价指标之一。研究我国森林生态系统土壤呼吸温度敏感性及其驱动因子对于准确评估我国森林碳循环过程对全球气候变化的响应具有重要研究意义。因此,本研究以中国南-北森林样带的天然林与人工林土壤为研究对象,采用室内培养方法,研究不同的培养温度对我国主要森林类型土壤呼吸速率影响,天然林和人工林土壤呼吸温度敏感性的纬度差异性以及驱动机理,以期更好认识我国不同纬度森林土壤异养呼吸速率和温度敏感性系数。本研究得到的主要研究结果如下:(1)在不同培养温度条件下,天然林和人工林土壤呼吸速率和土壤呼吸累积量均存在显著差异,且存在显著的森林类型×样地纬度交互性作用。纬度显著影响森林土壤呼吸速率和累积量,随纬度降低人工林土壤呼吸逐渐下降后增加,而天然林土壤呼吸速率呈不断下降趋势,但北亚热带(信阳)天然林土壤呼吸速率和累积量均显著低于其他纬度带地区森林。此外,随着培养温度的升高,不同纬度森林土壤异养呼吸速率均呈现显著增加趋势。(2)同样,森林类型、纬度和森林类型×纬度交互性显著影响室内培养土壤铵态氮、硝态氮含量、DOC、DON和微生物生物量碳含量。天然林土壤呼吸速率与土壤DOC和铵态氮含量呈显著正相关性,而与土壤硝态氮含量呈负相关性;人工林土壤呼吸速率与DOC和MBC存在显著正相关性,而与土壤硝态氮含量显著负相关。(3)我国森林土壤异养呼吸温度敏感性Q值变化范围为1.21.91,其中温带地区森林土壤异养呼吸温度敏感性Q高于亚热带和热带地区森林。此外,不同纬度带天然林和人工林土壤呼吸速率Q差异不同,在寒温带、中温带和热带地区天然林Q低于人工林,而亚热带地区天然林土壤Q高于人工林。此外,森林类型和纬度显著影响土壤SOC、全N、全P、铵态氮、硝态氮和土壤有效P含量。(4)土壤异养呼吸温度敏感性Q与年平均温度(MAT)和年平均降水量(MAP)呈显著负相关性。土壤Q与土壤全N和全P含量呈显著正相关性,而与土壤硝态氮含量呈显著负相关。然而,天然林和人工林土壤Q值对气候和土壤养分因子的响应不同,人工林土壤Q与气候和土壤等因子的相关性更显显著。

关键词：纬度异质性森林类型土壤呼吸速率温度敏感性

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