基于SCF-S2002和LI-8100的三種典型人工林土壤呼吸特征及經(jīng)營影響研究.pdf

1、本文以浙江省三種典型人工林林分為研究對象，以基于WSN（wireless sensor network無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù))的SCF-S2002和LI-8100土壤碳通量監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過對雷竹林、杉木林、闊葉林6個樣地，在無處理、表層10cm土壤翻耕、修枝等人工經(jīng)營措施下的土壤呼吸速率日變化、月變化對比，研究不同林分土壤呼吸速率差異，不同經(jīng)營措施對林分土壤呼吸速率的影響，以及探討對林分CO2通量監(jiān)測的有效途徑。主要研究結(jié)果如下：

2、>　?。?）利用自主研發(fā)SCF-S2002土壤呼吸監(jiān)測系統(tǒng)觀測樣點CO2通量值顯示，土壤呼吸速率（Rs）日變化呈雙峰變化，Rs與溫度的相關(guān)性利用指數(shù)模型Rs=aebTs模擬：Rs=0.0438e0.2544Ts，R2=0.6507。對LI-8100土壤呼吸監(jiān)測系統(tǒng)測量值進行非線性回歸分析發(fā)現(xiàn)Rs=0.3062e0.1367Ts，R2=0.7839，兩臺儀器均測得土壤呼吸速率值與樣地土壤溫度變化相關(guān)性較高。SCF-S2002的測量數(shù)據(jù)采樣

3、周期短，數(shù)據(jù)采集可以覆蓋到全天，全程無人操作，可多點同時測量，數(shù)據(jù)遠程接收，SCF-S2002適宜在樣地中大范圍多點布施。
　?。?）雷竹林、杉木林、闊葉林樣地土壤呼吸速率日變化趨勢一致，均呈單峰曲線，三種林分土壤呼吸速率最低值集中在6:00~8:00，最高值集中在12:00~16:00。土壤呼吸速率在無經(jīng)營措施下（a處理）日均值為雷竹林（3.77μmol·m-2·s-1）>闊葉林（1.89μmol·m-2·s-1）>杉木林（1.

4、53μmol·m-2·s-1）。在3~10月測量值顯示無經(jīng)營措施下CO2通量累積量雷竹林（28.46tCO2·ha-1·a-1）>闊葉林（16.70tCO2·ha-1·a-1）>杉木林（14.88tCO2·ha-1·a-1）。
　?。?）翻耕措施下樣地（b處理）土壤呼吸速率日均值為雷竹林（6.62μmol·m-2·s-1）>闊葉林（3.29μmol·m-2·s-1）>杉木林（3.08μmol·m-2·s-1），雷竹林樣地在翻耕措施

5、影響下土壤呼吸速率日均值增加了2.85μmol·m-2·s-1；闊葉林土壤呼吸速率日均值增加了1.55μmol·m-2·s-1，杉木林土壤呼吸速率日均值增加了1.40μmol·m-2·s-1。碳通量3~12月累積量為雷竹林（43.78tCO2·ha-1·a-1）>闊葉林（30.09tCO2·ha-1·a-1）>杉木林（24.72tCO2·ha-1·a-1）。
　?。?）在修枝措施影響之下，各樣地碳通量日變化平均值為雷竹林（2.95

6、μmol·m-2·s-1）>闊葉林（2.56μmol·m-2·s-1）>杉木林（1.97μmol·m-2·s-1）。修枝使雷竹林樣地土壤呼吸日均值增加了0.82μmol·m-2·s-1；杉木林樣地土壤呼吸日均值增加了0.44μmol·m-2·s-1；闊葉林樣地土壤呼吸日均值增加了0.37μmol·m-2·s-1。碳通量3~12月累積量為雷竹林（26.82tCO2·ha-1·a-1）>闊葉林（20.22tCO2·ha-1·a-1）>杉木林

7、（19.48tCO2·ha-1·a-1）。
　?。?）不同經(jīng)營措施對不同林分土壤呼吸速率有不同程度的影響。在不同林分中經(jīng)營措施對土壤呼吸速率日平均值影響為翻耕>修枝>無處理;3~10月碳通量累積量為翻耕>修枝>無處理。根據(jù)試驗，林分結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，地上生物量越多，林分郁閉度越高，林地狀況人為干預(yù)越少對土壤CO2通量的日變化幅度影響越小，在外界環(huán)境因子變化下土壤呼吸速率越穩(wěn)定，年碳通量累積量越小。試驗觀測的三種人工林土壤呼吸速率日變化主