五台山臭冷杉林土壤呼吸时空变化特征

doi:10.13292/j.1000-4890.202012.018

生态学杂志 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (12): 3952-3960.doi: 10.13292/j.1000-4890.202012.018

五台山臭冷杉林土壤呼吸时空变化特征

田志杰^1*,刘晓莹¹,陈春兰¹,胡砚秋¹,郑庆荣¹,高永平²

（¹忻州师范学院，山西忻州 034000；²山西臭冷杉自然保护区管理局，山西忻州 034000）

出版日期:2020-12-10 发布日期:2021-06-10

Temporal and spatial variations of soil respiration of Abies nephrolepis forest in Wutai Mountains.

TIAN Zhi-jie^1*, LIU Xiao-ying¹, CHEN Chun-lan¹, HU Yan-qiu¹, ZHENG Qing-rong¹, GAO Yong-ping²

(¹Xinzhou Teachers University, Xinzhou 034000, Shanxi, China; ²Shanxi Provincial Nature Reserve of Abies nephrolepis, Xinzhou 034000, Shanxi, China).

Online:2020-12-10 Published:2021-06-10

摘要/Abstract

摘要： 土壤呼吸是气候变化背景下森林生态系统稳定性的重要评价指标。本研究以五台山臭冷杉森林群落为对象，对不同海拔（2100、2200、2300 m）典型群落土壤理化性质及主要生长季土壤呼吸速率、土壤水热条件变化进行分析，并建立回归模型解析土壤温度、湿度与土壤呼吸速率变化的关系。结果表明：臭冷杉森林土壤为中性偏酸性，随海拔上升，土壤pH、有机碳、总氮、总磷、速效磷含量和土壤湿度增加，土壤温度和土壤呼吸速率降低；7—10月，臭冷杉森林土壤温度和土壤呼吸速率逐渐降低，降幅分别为49.0%和64.9%，土壤湿度增加11.7%；土壤温度平均解释土壤呼吸速率变化的76.9%（P<0.001），且随海拔升高相关系数（R²）减小、温度敏感性增加（Q₁₀），土壤湿度平均解释土壤呼吸速率变化的25.8%（P<0.001），二者共同解释土壤呼吸速率变化的71.2%（P<0.001）。本实验中，季节和海拔造成的土壤温度改变是影响土壤呼吸的主要因素，土壤湿度对土壤呼吸的影响较小。此外，土壤养分与土壤呼吸速率的RDA分析结果表明，土壤有机碳、总氮、总磷和速效磷含量是影响土壤呼吸速率的主要养分因子

关键词: 海拔, 土壤温度, 土壤湿度, 土壤呼吸速率, 温度敏感性

Abstract: Soil respiration is an important index evaluating ecosystem stability of forests in the context of climate change. In this study, we analyzed soil physical and chemical properties, soil respiration rate in main growing seasons, and changes in soil water and heat conditions in Abies nephrolepis forests at different altitudes (2100, 2200 and 2300 m) in Wutai Mountains. Regression models were established to analyze the relationship between soil temperature, moisture and soil respiration rate. The results showed that A. nephrolepis forest soil was neutral and acidic. With increasing altitude, soil pH, organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, available phosphorus content and soil moisture increased, while soil temperature and soil respiration ratedecreased. From July to October, soil temperature and soil respiration rate decreased by 49.0% and 64.9%, respectively, while soil moisture increased by 11.7%. Soil temperature and soil moisture explained 76.9% (P<0.001) and 25.8% of the variation in soil respiration rate, respectively, which together explained 71.2% of variation in soil respiration rate (P<0.001). Therefore, soil temperature was the main factor affecting soil respiration ofA. nephrolepisforest in Wutai Mountains, while soil moisture played a minor role. The results of RDA analysis showed that soil organic carbon, total nitrogen content, total phosphorus content, and available phosphorus content were the main nutrient factors affecting soil respiration rate.

Key words: altitude, soil temperature, soil moisture, soil respiration rate, temperature sensitivity.

田志杰, 刘晓莹, 陈春兰, 胡砚秋, 郑庆荣, 高永平. 五台山臭冷杉林土壤呼吸时空变化特征[J]. 生态学杂志, 2020, 39(12): 3952-3960.

TIAN Zhi-jie, LIU Xiao-ying, CHEN Chun-lan, HU Yan-qiu, ZHENG Qing-rong, GAO Yong-ping. Temporal and spatial variations of soil respiration of Abies nephrolepis forest in Wutai Mountains.[J]. Chinese Journal of Ecology, 2020, 39(12): 3952-3960.

[1]	李英浩, 李鑫, 任惠敏, 黄春燕, 薛春雷, 李智, 韩康, 菅彩媛, 田露, 郭晓霞. 生物降解地膜对土壤水热及甜菜水分利用效率的影响 [J]. 生态学杂志, 2026, 45(6): 1861-1869.
[2]	刘羿辰, 李金航, 王晓伟, 其其格, 张启昌, 孙新宇, 王猛, 杨春雷, 沐玉婷, 王东昶, 李洋溢. 笃斯越橘叶片形态与生态化学计量特征对海拔梯度的响应 [J]. 生态学杂志, 2026, 45(4): 1254-1264.
[3]	甄若一, 张国豪, 章可颖, 王红岩, 于志国. 长白山泥炭地不同深度、微地形和海拔条件下甲烷与二氧化碳排放潜力的变化规律 [J]. 生态学杂志, 2026, 45(3): 827-935.
[4]	杨南, 张磊, 刘璐静, 杨军, 陈星宇, 张笑晨, 郭浩帆, 王思雨, 刘刚. 基于红外相机技术的北京百花山国家级自然保护区兽类多样性 [J]. 生态学杂志, 2026, 45(3): 952-959.
[5]	陈敏, 胡英, 张薄, 张金龙, 陈国华, 范雯, 张晓明, 吴道慧. 云南大山包自然保护区不同海拔蓟马优势种种群数量特征 [J]. 生态学杂志, 2026, 45(1): 142-149.
[6]	周萌, 李宝占, 陈蕙, 柴雨葳, 杨永, 张森昱, 王泽义, 常磊, 黄彩霞. 秸秆带状覆盖度对黄土高原冬小麦产量及土壤水热分布特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(8): 2618-2628.
[7]	张永强, 李明喜, 曾文汐, 王飞, 余海清, 张超, 邵慧敏, 马文宝, 董廷发. 低海拔移植对六种杜鹃花幼树叶片功能性状的影响 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(3): 713-719.
[8]	许宏达, 王纯, 葛茂泉, 杨发峻, 吴梓炜, 林少颖, 王维奇. 不同海拔茶园土壤有机碳库组分及其化学结构 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(3): 892-902.
[9]	白雪, 梁丹萍, 陈浏寰, 颜湘婷, 赵玉姣, 梁建宏, 朱婧. 亚热带森林土壤团聚体呼吸作用对温度的响应 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(2): 406-416.
[10]	高晓卉, 陈道剑, 王峥臻, 张敏, 王新财, 邹发生. 红外相机监测广东罗坑鳄蜥国家级自然保护区林下层鸟兽多样性及空间分布 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(12): 4072-4082.
[11]	钟元, 郑嘉诚, 贾恒锋, 邱红岩, 吕利新. 西藏东部两个主要建群树种径向生长水热响应分异的海拔阈值 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(11): 3531-3539.
[12]	薛子静, 张远, 袁博森, 赵兰芳, 万璐, 张喜园, 郭子伊, 史晓宜, 蒲焘, 王世金, 石福习. 玉龙雪山植物叶片碳氮磷生态化学计量特征对海拔的响应 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(11): 3588-3597.
[13]	李世勇, 丁虎, 陈静, 韩晓昆, 薛浩, 华海锋, 郎赟超. 天津七里海湿地生长季土壤CO₂通量及水热因子变化特征 [J]. 生态学杂志, 2025, 44(1): 85-93.
[14]	高宛宛, 侯磊, 卢杰, 任毅华. 海拔与林隙对色季拉山急尖长苞冷杉林土壤线虫群落的影响 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(6): 1540-1548.
[15]	刘文丽, 张彪, 周姝彤, 刘文静, 刘嘉帅, 闫慧芳, 李志勇, 崔骁勇, 王艳芬, 薛凯. 寒草地土壤真菌的小尺度海拔分布特征 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(6): 1712-1719.

五台山臭冷杉林土壤呼吸时空变化特征

Temporal and spatial variations of soil respiration of Abies nephrolepis forest in Wutai Mountains.

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价