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项目编号: 41175133
项目名称:
温带森林土壤呼吸组分特征及其环境变化的响应机制
作者: 徐星凯
承担单位: 中国科学院大气物理研究所
批准年: 2011
开始日期: 2012-01-01
结束日期: 2015-12-31
资助金额: CNY800000
资助来源: 中国自然科学基金委员会
项目类别: 面上项目
国家: 中国
语种: 中文
特色学科分类: D0512
中文关键词: 土壤呼吸组分、森林演替、大气氮沉降、降水变化、驱动机制
英文关键词: Forest soil ; Soil respiration ; Nitrogen deposition ; Changes in throughfall ; Litter
中文摘要: 基于森林土壤呼吸组分对大气氮沉降增加和气候变化的响应研究十分缺乏，不利于认识我国森林土壤碳循环过程。本项目依托我们在长白山森林样地构建的野外实验观测平台，围绕我国北方阔叶红松混交成熟林和次生白桦林土壤二氧化碳(CO2)排放以及有关环境因素开展数据收集工作。模拟施氮处理包括硫酸铵、氯化铵和硝酸钾三种氮素形态，两种施氮剂量为每年每公顷22.5和45公斤；在阔叶红松混交成熟林内构建了林地穿透雨减少25%和50%以及增加25%的实验处理。通过地下50厘米开沟切断根系、去除凋落物以及模拟施氮和森林穿透雨改变实验处理，研究温带森林土壤总呼吸及其组分的季节性变化规律以及模拟氮沉降和森林穿透雨改变的影响。基于野外控制实验多年观测结果，显示我国北方阔叶红松混交成熟林和次生白桦林在生长季土壤总呼吸分别为4272~5371 (平均值4693）和 3772~3961（平均值3866）kg CO2-C ha-1 yr-1，其温度效应Q10值分别为2.10~4.36（平均值3.02）和2.07~2.28（平均值2.17）。阔叶红松混交成熟林和次生白桦林地表凋落物层对林地生长季土壤总呼吸的多年平均贡献率分别为28.9%和12.9%。模拟施氮处理使得阔叶红松混交成熟林和次生白桦林生长季土壤总呼吸分别降低22.2%和5.4%、异养呼吸分别降低26.8%和14.7%，并降低两林分异养呼吸Q10值。根据森林穿透雨增加/减少控制实验四年观测，指出生长季林地穿透雨增加25%的实验样地CO2排放累积量平均增加33.3%，穿透雨减少25%和50%的实验样地却分别减少16.4%和19.9%。显示季节性干季湿润后林地CO2排放量及其Q10值均随土壤湿度增加而增大，揭示了葡萄糖对温带森林土壤异养呼吸和微生物碳的刺激效应依赖于植被类型、湿度、氮供给及其形态，分析了氮素添加、水热条件和凋落物对温带森林土壤微生物呼吸和微生物量及其代谢熵的影响。通过整合野外控制实验林地CO2排放和有关环境因素观测以及实验室系列模拟实验，分析了上述两种林分土壤总呼吸及其组分特征，以及与土壤温度和水分等因素之间的定量关系，初步探讨了氮沉降和降水改变对温带森林土壤总呼吸及其组分的影响。这些研究结果增进了我们认识我国温带林地呼吸及其组分对气候变化和大气氮沉降增加的响应规律。
URL: http://npd.nsfc.gov.cn/projectDetail.action?pid=41175133
资源类型: 项目
标识符: http://119.78.100.158/handle/2HF3EXSE/1188
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徐星凯. 温带森林土壤呼吸组分特征及其环境变化的响应机制. 2011-01-01.
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