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森环森保所发现温度对亚热带马尾松林土壤呼吸影响的物候季节性

时间:2022年07月20日 15:03 来源:  作者:雷蕾

土壤呼吸(即土壤表面的CO2排放)是森林生态系统碳循环的重要组成部分,其变化的时间尺度依赖性是评估森林碳汇潜力的关键,却缺乏研究。基于此,气候变化与生态系统管理课题组依托湖北秭归三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站,利用LI-8150多通道土壤碳通量自动测量系统对马尾松林土壤呼吸以及土壤温湿度以每小时1次的频率进行了连续3年的自动监测,并结合降雨数据探讨土壤呼吸的变化规律及其关键影响因子。

结果表明白天土壤呼吸显著高于夜晚;土壤呼吸日均值为0.42~4.63 3 µmol CO2m-2s-1;土壤呼吸温度敏感性(Q10)昼夜差异不显著,而生长结束季(10-11月)Q10显著高于非生长季(12-2月);土壤温度对于呼吸的影响随物候季节的变化而变化,仅显著影响物候活跃季节即生长开始季(3-4月)和生长结束季的土壤呼吸变化。温度对土壤呼吸影响的物候季节性可能是缘于物候活跃季节气温的快速变化对叶片物候、植物生长和生理活性、土壤微生物、酶活性以及凋落物分解率等的综合作用。由此可见,覆盖土壤呼吸及其影响因子月度、季节和年度变化的长期数据能更精确地计算和预测不同时间尺度上森林生态系统的碳平衡。

图表, 直方图描述已自动生成

土壤呼吸日均值(A)、土壤温度日均值(B)、土壤湿度日均值(蓝色三角)与日降水量(C)

BG:生长开始季,3-4月;GS:生长季,5-9月;EG:生长结束季;10-11月;NG:非生长季,12-2月。

相关研究结果以“Phenological season-dependent temperature effects on soil respiration in a subtropical Pinus massoniana forest”(DOI:10.1016/j.agrformet.2022.109086)为题发表在Agricultural and Forest Meteorology期刊(1区Top,IF=6.424)。雷蕾助理研究员为论文第一作者,曾立雄副研究员为通讯作者。该项工作得到了中央级公益性科研院所基本科研业务费院优秀青年创新人才专项资金项目(CAFYBB2018QB004)和国家重点研发计划项目(2016YFD0600200)的资助。(雷蕾/森环森保所)