寒温带森林火烧迹地不同更新方式下的土壤呼吸特征

【目的】探讨森林火烧迹地皆伐后不同更新方式对土壤呼吸的影响,探明影响该区域土壤呼吸的主要因素,为科学评价不同更新方式对冻土区森林火烧迹地土壤碳通量的影响提供理论依据。【方法】以位于寒温带冻土区2003年发生火灾的内蒙古金河-根河森林为研究对象,设置天然乔木更新样地(NR)、人工乔木更新样地(AR)、人工促进乔木更新样地(AFR)和无乔木更新样地(NU)4种更新方式样地。于2017年和2018年植物生长季,使用LI-8100土壤呼吸测定系统对不同更新样地的土壤呼吸速率进行测定,同时测定10 cm深处的土壤温度(T 10)和0~10 cm土层的土壤湿度(W 10),分析土壤呼吸速率与T 10和W 10的关系。【结果】随着生长季时间的推移,不同更新样地土壤呼吸速率、T 10总体上均呈先增大后降低的趋势。2018年不同更新样地乔木数量由多到少表现为NR>AR>AFR>NU。2017年不同更新样地土壤呼吸速率由快到慢表现为NR>AR>NU>AFR,2018年表现为NR>NU>AR>AFR。2017年不同更新样地T 10由高到低表现为AFR>NR>AR>NU,2018年表现为AFR>NR>NU>AR。2017年不同更新样地W 10由大到小表现为NR>AR>AFR>NU,2018年表现为NR>AR>NU>AFR。土壤呼吸速率与T 10的相关性较高,达极显著水平(P<0.01);与W 10相关性不显著(P>0.05)。【结论】NR样地土壤呼吸速率和乔木数量均大于其他3种类型,为火烧木皆伐迹地最好的更新方式。土壤温度对土壤呼吸速率影响较大,土壤湿度对土壤呼吸速率影响较小。

火烧木管理方式对土壤特性和土壤呼吸的影响

为揭示不同火烧木管理方式对土壤特性和土壤呼吸的影响,在2014年兴安落叶松林火烧迹地上对不同火烧木管理方式下(未伐、择伐、皆伐)的样地进行土壤呼吸及土壤特性的测定,同时再附加未火烧区为对照样地,利用LI-8100土壤CO2排放通量自动测量系统,同时测定了土壤温度和含水量,探讨了不同火烧木管理方式土壤特性和土壤呼吸的变化。结果表明:(1)土壤有机质、全氮含量在火烧后增加,并且显著超过火烧前的水平,而不同火烧木管理之间差异不显著。火烧对土壤全效磷、速效磷含量没有明显影响,基本保持未受干扰的水平。不同火烧木管理方式土壤全效钾含量比对照地低,而速效钾含量比对照地高。(2)不同火烧木管理方式土壤温度呈单峰趋势,而土壤含水量的变化趋势与土壤温度变化不同,呈双峰趋势。未伐样地与对照样地变化趋势趋于平缓,择伐样地与皆伐样地变化幅度较大。(3)不同火烧木管理方式土壤呼吸速率均呈单峰趋势,与土壤温度变化趋势相同。生长季峰值出现在8月份,整体特征表现为皆伐地>未伐地>对照地>择伐地。(4)土壤呼吸与土壤5cm温度呈极显著相关,与土壤含水量未达到显著水平,与其他土壤特性相关性不显著。