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不同施氮水平下杜鹃灌丛土壤呼吸通量与季节动态的响应(3)

来源:植物生态学报 作者:张蔷;李家湘;谢宗强
发布于:2017-06-28 共14899字
  收集从2013年5月到2014年5月产生的凋落物,烘干后测其干质量, 4种处理样地的凋落物产量分别为1 989.40、2 703.09、2 430.36和2 294.71 kg·hm–2(图2B)。LN、MN和HN处理样地的凋落物量分别比对照样地高出35.87%、22.17%和15.35%, 表明氮添加处理增加了凋落物产量。单因素方差分析结果显示各处理之间的差异不显着(p = 0.52)。
  
  2.3 氮添加对土壤呼吸季节动态和通量的影响。
  
  在2013年1–11月和2014年3–9月, CK、LN、MN和HN处理下土壤呼吸的月平均速率均呈现出明显的季节动态, 且变化趋势相同。夏季7、8月份土壤呼吸速率达到最高(最大值分别为3.17、3.49、2.71和3.09 μmol CO2·m–2·s–1), 此时各处理之间的差异较明显; 冬季11月至次年1月土壤呼吸速率达到最低(最小值分别为0.44、0.65、0.54和0.55 μmolCO2·m–2·s–1), 此时各处理之间的差异较小(图3)。LN处理样地的各月土壤呼吸速率均高于其他样地。
  
    
  根据对照样地2013年的土壤呼吸值计算, 研究区域年平均土壤呼吸速率为(1.71 ± 0.28) μmolCO2·m–2·s–1, 相当于每年释放CO2(2.37 ± 0.39)kg·m–2.4种氮处理中, LN处理的土壤呼吸速率在2013年生长季和2014年生长季均高于对照样地,CO2排放量分别增加了15.51%和11.25% (图4)。MN和HN处理的土壤呼吸比对照样地低。进行重复测量的方差分析显示, 氮处理对土壤呼吸的影响在2013年全年和2013年生长季均接近显着水平(p值分别为0.06和0.08), 在2014年生长季不显着(p = 0.27)。测定时间对土壤呼吸产生显着影响(p < 0.01), 而测定时间和氮添加的交互作用并不显着(2013和2014年生长季的p值分别为0.73和0.58)。
  
    
  2.4 土壤呼吸与土壤温度和土壤含水量的关系。
  
  不同氮处理下, 杜鹃灌丛的土壤呼吸与5 cm深土壤温度均呈极显着的指数相关关系(p < 0.01)(图5), 土壤温度可以解释土壤呼吸变化的 76.53%–82.21%, CK、LN、MN和HN处理下的Q10值分别为3.96、3.60、3.71和3.51.与对照样地相比, 施氮降低了Q10值。土壤呼吸与5 cm深土壤含水量呈显着线性相关关系(p < 0.05)(图6), 土壤含水量可以解释土壤呼吸变化的9.93%–15.21%.与土壤温度相比, 土壤含水量对土壤呼吸变化的解释率较低。氮处理下土壤温度与土壤呼吸的相关性与对照相比有所下降, 而土壤含水量与土壤呼吸的相关性与对照相比有上升的趋势。
  
    
    
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