楊 紅，曹艦艇，徐唱唱，郭豐磊

(1.西藏農(nóng)牧學(xué)院 西藏高原氣候變化與土壤圈物質(zhì)循環(huán)研究中心，西藏 林芝 860000； 2.西藏農(nóng)牧學(xué)院 高原生態(tài)研究所，西藏 林芝 860000)

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(10): 1733-1741

楊紅， 曹艦艇， 徐唱唱， 等. 藏東南色季拉山不同森林類型土壤CO2排放[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2017， 29(10): 1733-1741.

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.10.20

2017-04-11

國(guó)家自然基金項(xiàng)目(41461055，41561052)；西藏農(nóng)牧學(xué)院“雪域英才工程”人才發(fā)展支持計(jì)劃項(xiàng)目(XYYC2015-16)；研究生創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃(YJS2016-7)

楊紅(1991—)，男，藏族，甘肅甘南藏族自治州人，碩士研究生，研究方向?yàn)楦咴?高山)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)。E-mail: hyang2016@163.com

藏東南色季拉山不同森林類型土壤CO2排放

楊 紅1，2，曹艦艇2，徐唱唱1，郭豐磊1

(1.西藏農(nóng)牧學(xué)院 西藏高原氣候變化與土壤圈物質(zhì)循環(huán)研究中心，西藏 林芝 860000； 2.西藏農(nóng)牧學(xué)院 高原生態(tài)研究所，西藏 林芝 860000)

為闡明不同森林類型土壤碳排放變化特征及O層土壤對(duì)土壤碳排放的貢獻(xiàn)，以藏東南色季拉山主要類型森林(冷杉、杜鵑、高山櫟、云杉)為研究對(duì)象，設(shè)置移除和保留O層處理，分別測(cè)定其土壤碳排放量。結(jié)果表明：(1)供試的4種森林土壤均呈酸性(pH<6.0)，且隨著土壤層次的加深pH值逐漸增大；(2)土壤溫、濕度變化具有單峰型日變化特征，最大值均出現(xiàn)在12:00—14:00，最小值出現(xiàn)在8:00—9:00；日變化尺度上，土壤CO2排放速率同樣表現(xiàn)為單峰型日變化特征，4種森林類型土壤CO2排放速率均表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，不同處理土壤CO2排放速率之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)；不同森林類型土壤累計(jì)碳通量變化特征與土壤CO2排放速率變化規(guī)律基本一致。

色季拉山；森林土壤；碳排放速率；累計(jì)碳通量

森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其1 m深土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量約為7.87 ×1014kg，占森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的2/3以上[1]，且主要儲(chǔ)存于表層土壤，相關(guān)研究表明，0～20 cm深度土壤有機(jī)碳大約占1 m深土層的50%[2]。O層作為大氣與下層土壤之間的重要界面，是礦物質(zhì)土層之上形成的有機(jī)質(zhì)層，具有大量新鮮的或部分分解的有機(jī)物質(zhì)，是0～20 cm深度土壤的重要組成部分[3]，對(duì)氣候和生態(tài)條件變化的響應(yīng)極其敏感[4]，在森林土壤碳循環(huán)及全球碳平衡中起著不可替代的作用。土壤碳排放作為土壤碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，是指土壤生物體(動(dòng)物、植物、微生物等)在生命活動(dòng)過(guò)程中所進(jìn)行的呼吸作用以及土壤有機(jī)碳礦化分解等作用產(chǎn)生CO2并向大氣釋放的過(guò)程。土壤碳排放過(guò)程是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中土壤碳的主要輸出途徑，是大氣CO2的重要排放源[5]。影響土壤碳排放的因素眾多，不同森林類型土壤碳排放差異較大[6]。森林類型不同，凋落物以及根系輸入土壤的有機(jī)碳的質(zhì)和量不同，導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量存在差異，從而影響土壤碳排放。相關(guān)研究表明，去除凋落物層使土壤呼吸速率降低了25.32%[7]，余再鵬等[8]對(duì)2種林型人工林去除凋落物后土壤呼吸對(duì)其響應(yīng)的研究表明，去除凋落物導(dǎo)致米老排人工林CO2年排放量顯著減少29.8%，杉木人工林則減少6.10%，表明不同林型凋落物對(duì)土壤碳排放的貢獻(xiàn)存在差異。

基于西藏高原高寒氣候條件，森林生態(tài)系統(tǒng)O層土壤有機(jī)碳分解速率較慢，以及O層土壤是下層土壤有機(jī)碳重要來(lái)源的科學(xué)背景下，為了定量評(píng)價(jià)不同森林土壤碳排放及O層土壤碳排放對(duì)整個(gè)土壤碳排放的貢獻(xiàn)，本研究選擇藏東南色季拉山4種主要類型森林為研究對(duì)象，研究移除和保留O層后的土壤碳排放變化特征。本研究可為科學(xué)闡明西藏高原不同類型森林O層對(duì)土壤碳排放的貢獻(xiàn)及未來(lái)可能的變化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于藏東南色季拉山，地處雅魯藏布江中下游，屬念青唐古拉山脈，主要森林類型為山地溫帶暗針葉林，以冷杉(AbiesgeorgeiOrr)為建群種，并有云杉(PiceaasperataMast)、云冷杉混交林及高山櫟(Quercuslongispica)杜鵑(Rhododendron)混交林等。本研究區(qū)海拔高度為3 400～3 950 m，29.65°～29.70° N，94.71°～94.89° E。由于受印度洋暖濕季風(fēng)的影響，氣候具有冬溫夏涼、干濕季分明的特點(diǎn)，冬春少雨，夏秋雨豐，年均溫-0.73 ℃，最暖月(7月)平均氣溫為9.8 ℃，最冷月(1月)平均氣溫為-13.8 ℃，年降水量1 134 mm，蒸發(fā)量544 mm，平均相對(duì)濕度60%～80%。

本研究選擇色季拉山主要森林類型(冷杉、杜鵑、高山櫟及云杉)為研究對(duì)象，其中冷杉林郁閉度為90%，林下多苔蘚、早熟禾(PoaL.)、大籽蒿(Artemisiasieversiana)和懸鉤子(RubuscorchorifoliusL.)等植物，坡度為37～39°，地表O層平均厚度為2.5 cm；高山櫟林郁閉度為85%，林下多苔蘚、早熟禾(PoaL.)、桃兒七(Berberidaceae)、懸鉤子(RubuscorchorifoliusL.)和鳶尾(Iristectorum)等植物，坡度為13～15°，地表O層厚度為2.1 cm；云杉林郁閉度為98%，林下多苔蘚、早熟禾(PoaL.)和懸鉤子(RubuscorchorifoliusL.)等植物，坡度為23～25 °，地表O層厚度為2.8 cm；杜鵑林郁閉度為50%，林下多苔蘚、長(zhǎng)鞭紅景天(Rhodiolafastigiata)、巖白菜(Bergeniapurpurascens)等植物，坡度為42～45°，地表O層厚度為4.5 cm。研究區(qū)土壤類型均為山地酸性棕壤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2016年9月在色季拉山選擇4種類型森林作為測(cè)量樣地，在每種類型森林下分別選擇立地條件、地形、林隙、O層厚度基本一致的3個(gè)樣點(diǎn)，相鄰樣點(diǎn)之間距離大于10 m。并在每個(gè)樣點(diǎn)上分別設(shè)置保留和移除O層處理，兩處理之間距離小于1 m，同時(shí)記錄O層厚度。在測(cè)量前24 h，每個(gè)處理分別安裝直徑為20 cm、高10 cm的土壤環(huán)，土壤環(huán)插入土壤約4 cm。測(cè)量時(shí)，將開路式土壤碳通量測(cè)定系統(tǒng)(Li-8100，Li-COR，USA)的氣室裝置緊扣到土壤環(huán)上，并在土壤環(huán)周邊插入儀器所帶的土壤溫、濕度測(cè)量探頭，測(cè)定5 cm深度土壤濕度和10 cm的土壤溫度，于每天8:00—17:00進(jìn)行測(cè)量，大約1 h測(cè)定1次。同時(shí)，采集各樣點(diǎn)的剖面土壤樣品(0～5、5～10、10～20、20～30、30～40和40～50 cm)，帶回實(shí)驗(yàn)室，除去可見石塊、植物根系等非土壤成分后自然風(fēng)干，測(cè)定土壤pH值等指標(biāo)。土壤pH值測(cè)定：準(zhǔn)確稱取過(guò)1 mm篩的風(fēng)干土壤樣品5.0 g，加去CO2水25 mL，攪拌1 min，靜止30 min，用pH計(jì)(Model IQ150)測(cè)土壤pH值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不同植被類型及不同處理下土壤累計(jì)碳通量差異分析采用SPSS 17.0(IBM公司，美國(guó))，作圖采用Origin 9.0(Originlab公司，美國(guó))。O層土壤CO2排放速率=保留O層土壤CO2排放速率-移除O層土壤CO2排放速率。

土壤性質(zhì)的空間變異性采用變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)表示，其計(jì)算公式為：變異系數(shù)(CV)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值變化特征

土壤pH作為反映土壤質(zhì)量的重要屬性之一[9]，同時(shí)也影響著土壤的生產(chǎn)性能和土壤環(huán)境質(zhì)量，土地利用方式[10-11]和植被類型[12]均能對(duì)其產(chǎn)生重要影響。由圖1-A可知，不同森林類型土壤pH值均小于6.0，其值為5.42～5.98，表明4種森林類型土壤均呈酸性，且表現(xiàn)為高山櫟<云杉<冷杉<杜鵑，高山櫟土壤pH值與杜鵑、冷杉林土壤pH值差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)，與云杉土壤pH值差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。這主要是由于森林凋落物含有大量的單寧、樹脂和木質(zhì)素等物質(zhì)[13]，加上其分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，可導(dǎo)致土壤酸化。另外，胡宗達(dá)等[14]研究表明，土壤pH值與土壤有機(jī)碳、全氮含量呈極顯著正相關(guān)，本研究區(qū)的云杉林及冷杉林郁閉度大，平均年齡200 a，為過(guò)熟原始林，處于衰老死亡階段，相對(duì)于高山櫟林，其凋落物層甚為發(fā)達(dá)[15]，而凋落物層又是下層土壤養(yǎng)分的主要來(lái)源，故土壤有機(jī)碳及全氮含量相對(duì)較高，因此，冷杉林和云杉林土壤pH值高于高山櫟林。李銀蓮[16]研究表明，色季拉山6種杜鵑生境土壤pH值變化范圍為4.59～6.47，平均6.12，略高于本研究結(jié)果。

由圖2-B可知，隨著土壤層次的加深，pH值逐漸增大，0～5 cm土壤pH值除與5～10 cm土壤差異未達(dá)顯著性之外，與其他各層次土壤均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。這可能是因?yàn)橹参锏厣喜糠置诩暗蚵湮锓纸獾闹滤嵛镔|(zhì)通過(guò)淋洗作用首先進(jìn)入表層土壤(0～10 cm)，從而促進(jìn)表層土壤酸化。同時(shí)植物根系從土壤中吸收陽(yáng)離子時(shí)會(huì)釋放H+；其次，植物根系及根際微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2溶于水也可離解出H+，從而導(dǎo)致較深層土壤酸化。

柱上無(wú)相同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，柱上無(wú)相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)Data on the bars marked without the same uppercase letter indicated significant differences at P<0.01， Data on the bars marked without the same lowercase letter indicated significant differences at P<0.05圖1 土壤pH值變化特征Fig.1 Variation of soil pH

2.2 土壤溫、濕度日變化特征

試供的4種森林類型土壤溫度變化如圖2-A所示，8:00—17:00，土壤溫度變化范圍為7.38～17.64 ℃，且均表現(xiàn)為單峰型日變化特征。在日變化尺度上，4種森林類型土壤溫度變異系數(shù)分別為高山櫟13.98%、冷杉24.96%、云杉12.93%、杜鵑10.22%。1 d內(nèi)，從8:00開始升高，12:00—14:00達(dá)到最高，之后開始下降，且日升溫幅度大于降溫幅度，升溫速率分別為高山櫟0.74 ℃·h-1、冷杉2.05 ℃·h-1、云杉0.73 ℃·h-1、杜鵑0.65 ℃·h-1；而降溫速率為高山櫟0.68 ℃·h-1、冷杉0.93 ℃·h-1、云杉0.35 ℃·h-1、杜鵑0.50 ℃·h-1。

由圖2-B可知，8:00—17:00，4種森林類型土壤濕度變化為15.98%～24.12%，且均表現(xiàn)為單峰型日變化特征。從8:00開始升高，在12:00—14:00達(dá)到最大值，之后開始下降，升高幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下降幅度。4種森林類型土壤濕度日變異系數(shù)為5.31%～12.99%。

2.3 土壤碳排放速率日變化特征

由圖3可知，在供試的4種森林類型中，土壤CO2排放速率均表現(xiàn)為單峰型日變化特征，高山櫟與冷杉林下土壤CO2排放速率日變化幅度較大，云杉與杜鵑林下土壤CO2排放速率日變化幅度較小。供試的4種森林類型不同處理間土壤CO2排放速率表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，且不同處理土壤CO2排放日均速率之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

由圖3-A可知，冷杉保留O層、移除O層和O層土壤CO2排放速率分別為0.43～0.81、0.37～0.58和0.03～0.23 g·m-2·h-1，且土壤CO2排放速率均在13:00達(dá)到最大值，但最小值出現(xiàn)時(shí)間不一致。日變異性以O(shè)層最大，變異系數(shù)為49.72%，其次為保留O層和去除O層，變異系數(shù)分別為18.55%和13.82%。這可能主要是因?yàn)镺層碳庫(kù)組成復(fù)雜而不穩(wěn)定，且富含微生物和活性組分，故更易受外界氣象條件變化的影響[17]，而移除O層后碳庫(kù)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，碳庫(kù)組分變化較小，從而不易受到外界因素的干擾[18]。

高山櫟保留O層土壤碳排放最大值出現(xiàn)在16:00，最小值出現(xiàn)在11:00(圖3-B)，最大值是最小值的1.26倍，其變異系數(shù)為7.03%；移除O層土壤碳排放為0.88～1.05 g·m-2·h-1，最大值出現(xiàn)在15:00，最小值出現(xiàn)在9:00，日變異系數(shù)為5.80%；O層土壤碳排放最大值出現(xiàn)在16:00，達(dá)0.38 g·m-2·h-1，最小值出現(xiàn)在11:00，其值為0.14 g·m-2·h-1，日變異系數(shù)為29.33%。

云杉保留O層、移除O層及O層土壤碳排放日變異性較小(圖3-C)，其變異系數(shù)分別為8.67%、5.17%和12.93%。保留O層土壤碳排放為0.50～0.65 g·m-2·h-1，移除O層及O層土壤碳排放分別為0.32～0.39和0.15～0.23 g·m-2·h-1。

圖2 土壤溫、濕度日變化特征Fig.2 Diurnal variation characteristics of soil temperature and soil volumetric water content

圖3 土壤碳通量日變化特征Fig.3 Variation of soil carbon flux

杜鵑保留O層土壤碳排放最大值出現(xiàn)在12:00，其值為0.84 g·m-2·h-1，最小值出現(xiàn)在8:00，其值為0.49 g·m-2·h-1(圖3-D)，最大值較最小值高71.43%；移除O層土壤碳排放最大值出現(xiàn)在8:00，達(dá)0.39 g·m-2·h-1，最小值出現(xiàn)在16:00，為0.26 g·m-2·h-1，最大值較最小值高出了50.0%；O層土壤碳排放除8:00時(shí)小于移除O層之外，9:00—17:00均高于移除O層處理，這可能是因?yàn)槎霹N林下O層比較發(fā)達(dá)，且杜鵑為闊葉樹種，其枯落物及根系木質(zhì)素含量較低，容易被土壤動(dòng)物和微生物分解，從而提高了杜鵑林O層土壤呼吸速率。

2.4土壤CO2排放速率與土壤溫、濕度之間的關(guān)系

本研究中，1 d內(nèi)，土壤溫、濕度從8:00開始上升，在12:00-14:00達(dá)到最大值，之后開始下降。土壤CO2排放速率也隨著溫、濕度的變化而變化，但土壤CO2排放速率變化略滯后于土壤溫、濕度變化，而不是立即響應(yīng)，這主要是由于土壤異養(yǎng)呼吸者生命活動(dòng)及有機(jī)物質(zhì)的氧化分解并沒有隨著土壤溫度的變化而立即響應(yīng)，故土壤CO2排放速率變化滯后于土壤溫、濕度變化。

土壤溫度在影響土壤酶及土壤微生物活性的同時(shí)，通過(guò)影響呼吸底物供應(yīng)對(duì)土壤呼吸產(chǎn)生影響[19]。已有大量研究表明，土壤CO2排放速率與土壤溫度之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，宋啟亮等[20]研究發(fā)現(xiàn)，大興安嶺5種類型低質(zhì)林樣地土壤CO2排放速率與土壤溫度的關(guān)系都適合指數(shù)模型(R2為0.73～0.82)。邱睿等[21]研究也表明，土壤CO2排放速率與土壤溫度之間呈極顯著指數(shù)相關(guān)關(guān)系。但本研究發(fā)現(xiàn)，線性函數(shù)能更好地解釋本研究區(qū)內(nèi)土壤CO2排放速率與土壤溫度之間的關(guān)系(表1)，這可能是由于研究區(qū)植被及土壤類型、土壤微生物、動(dòng)物種類及一天中的天氣變化等造成了土壤CO2排放速率與土壤溫度之間的這種關(guān)系。

土壤濕度是影響土壤CO2排放速率的另一個(gè)重要因素。已有研究表明，土壤濕度對(duì)土壤CO2排放速率的日變化及季節(jié)動(dòng)態(tài)起到重要的調(diào)控作用，且在水分成為影響土壤CO2排放速率的脅迫因子時(shí)，土壤濕度便可替代溫度成為影響土壤CO2排放速率的主導(dǎo)因子[21]。龔斌等[22]研究表明，土壤濕度25%是影響土壤CO2排放速率的分界點(diǎn)，當(dāng)土壤濕度小于25%時(shí)，土壤CO2排放速率會(huì)隨著土壤濕度的升高而逐漸升高，當(dāng)土壤濕度大于25%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤CO2排放速率降低。本研究中，土壤濕度為15.98%～24.12%，且土壤CO2排放速率與土壤濕度之間呈正相關(guān)線性函數(shù)關(guān)系。

表1土壤呼吸速率與土壤溫、濕度的關(guān)系

Table1Relationships soil respiration rate， soil temperature and soil moisture

森林類型Foresttypes回歸方程Regressionequation溫度Temperature濕度Moisture冷杉y=0158x+1672(P<005，R2=0756)y=0154x+0661(P>005，R2=0578)高山櫟y=0103x+6119(P>005，R2=0332)y=0106x+5312(P>005，R2=0210)云杉y=0230x+3073(P>005，R2=0332)y=0049x+2418(P>005，R2=0571)杜鵑y=0288x+1038(P>005，R2=0572)y=0191x+0812(P>005，R2=0512)

y為土壤呼吸；x為土壤溫度或濕度；P為顯著性水平；R2為相關(guān)系數(shù)。

ymeans soil respiration; x means soil temperature or Volumetric; P means significance level;R2means correlation coefficient.

2.5 土壤呼吸平均碳通量

2.5.1 土壤平均碳通量

由于不同森林類型下植物根系分布、凋落物及所受外界環(huán)境干擾不同，導(dǎo)致土壤有機(jī)碳庫(kù)組成、微生物種類及數(shù)量在剖面土壤上存在差異，這將對(duì)土壤碳排放量產(chǎn)生影響。如圖4-A所示，除了杜鵑O層土壤平均碳通量大于移除O層外，其他不同森林類型土壤平均碳通量均表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，且各處理之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。杜鵑、高山櫟、云杉和冷杉O層土壤平均碳通量分別為0.45、0.24、0.18和0.12 g·m-2·h-1，分別占各自保留O層的59.21%、20.19%、34.50%和18.07%，可見，不同林型O層土壤平均碳通量總體表現(xiàn)為闊葉林>針葉林，這與牟守國(guó)[23]的研究結(jié)果一致，可能主要是由于針葉林根系和枯落物的木質(zhì)素含量高于闊葉林[24]，而闊葉林土壤有機(jī)碳含量明顯高于針葉林[25]，使得闊葉林的枯落物更容易分解，從而可以有效增加表層土壤有機(jī)碳含量和微生物數(shù)量，從而促進(jìn)土壤碳排放；同時(shí)，本研究區(qū)闊葉林所處海拔相對(duì)針葉林較低，溫度高于高海拔區(qū)，從而促進(jìn)了土壤碳排放。

從不同植被類型來(lái)看，保留O層土壤平均碳通量表現(xiàn)為高山櫟>杜鵑>冷杉>云杉，這主要與凋落物的類型和輸入量以及礦化分解的難易程度、不同森林植被類型下土壤異養(yǎng)呼吸者的種類和數(shù)量以及對(duì)溫度響應(yīng)的敏感性程度、研究區(qū)域的小氣候類型、土壤類型及測(cè)定時(shí)間密切相關(guān)[26-27]。移除O層土壤平均碳通量表現(xiàn)為高山櫟>冷杉>云杉>杜鵑，其值分別為0.93、0.48、0.35和0.33 g·m-2·h-1；O層土壤平均碳通量表現(xiàn)為杜鵑>高山櫟>云杉>冷杉。

2.5.2 土壤累計(jì)碳通量

由圖4-B可知，在8:00—17:00，除杜鵑外，其他3種森林類型不同處理土壤累計(jì)碳通量均表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，且各處理間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.001)。冷杉保留O層分別是移除O層和O層的1.26和5.54倍；高山櫟保留O層分別是移除O層和O層的1.25和4.95倍；云杉保留O層分別是移除O層和O層的1.51和2.90倍；杜鵑保留O層分別是移除O層和O層的2.30和1.69倍。

從不同森林類型來(lái)看，高山櫟保留O層土壤累計(jì)碳通量最大，達(dá)11.63 g，其次為杜鵑、冷杉和云杉，分別為7.62、6.06和5.30 g，高山櫟林土壤累計(jì)碳通量分別較杜鵑、冷杉和云杉高出了52.58%、91.86%和119.39%，即闊葉林>針葉林。移除O層土壤累計(jì)碳通量表現(xiàn)為高山櫟>冷杉>云杉>杜鵑，為3.31～9.28 g，且除了云杉與杜鵑土壤累計(jì)碳通量之間差異未達(dá)顯著水平(P=0.334)之外，其他各森林類型土壤碳通量之間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.001)；O層土壤累計(jì)碳通量表現(xiàn)為杜鵑>高山櫟>云杉>冷杉，其值分別為4.52、2.35、1.83和1.20 g。

3 結(jié)論

相同森林類型各柱上無(wú)相同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)Data on the bars marked without the same uppercase letter in the same forest type indicated significant differences at P<0.01圖4 土壤平均碳通量和累計(jì)碳通量Fig.4 Average carbon flux and cumulative carbon flux of soil

供試的4種森林類型土壤均呈酸性(pH<6.0)，其pH值為5.42～5.98，且表現(xiàn)為高山櫟<云杉<冷杉<杜鵑；隨著土壤層次的加深pH值逐漸增大，且0～5 cm層次土壤pH值除與5～10 cm層次之間差異未達(dá)顯著水平之外，與其他各層次均達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

土壤溫、濕度變化具有單峰型日變化特征，最大值均出現(xiàn)在12:00—14:00，最小值出現(xiàn)在8:00—9:00；土壤CO2排放速率在時(shí)間上約滯后于土壤溫濕度變化2 h，也表現(xiàn)為單峰型日變化特征。4種森林類型土壤CO2排放速率均表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，且不同處理土壤CO2排放速率之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)，且4種森林類型土壤CO2排放速率與土壤溫、濕度之間均呈正相關(guān)線性關(guān)系。

在8:00—17:00時(shí)間段，除杜鵑外，不同處理土壤累計(jì)碳通量均表現(xiàn)為保留O層>移除O層>O層，且各處理間差異均達(dá)極顯著水平(P<0.001)；不同森林類型土壤碳通量之間差異十分顯著，高山櫟保留O層土壤累計(jì)碳通量最大，其次為杜鵑、冷杉和云杉，移除O層土壤累計(jì)碳通量表現(xiàn)為高山櫟>冷杉>云杉>杜鵑，O層土壤累計(jì)碳通量表現(xiàn)為杜鵑>高山櫟>云杉>冷杉。

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SoilCO2emissionofdifferentforesttypesinSejilaMountains，southeastofTibet

YANG Hong1，2， CAO Jianting2， XU Changchang1， GUO Fenglei1

(1.ResearchCenterofClimateChangeandMaterialCycleofPedosphereofTibetPlateau，XizangAgricultureandAnimalHusbandryCollege，Linzhi860000，China; 2.EcologicalResearchInstituteofTibetPlateau，XizangAgricultureandAnimalHusbandryCollege，Linzhi860000，China)

In order to elucidate the characteristics of soil carbon emission in different forest types and effects of O layer soil on soil carbon emission， treatments removed and retained O layer were set up， and the carbon emissions of the main types of forest (fir， rhododendron， alpine oak， spruce) in the Sejila mountains in southeastern of Tibet were measured， respectively. The results showed that: (1)Four kinds of forest soils were acidic (pH<6.0)， and the pH gradually increased with deepening of the soil; (2) Soil temperature and humidity changes had the characteristics of single peak diurnal variation， the maximum value appeared during 12:00—14:00， the minimum appears during 8:00—9:00; On diurnal variation scale， soil CO2emission rate also showed the diurnal variation characteristics of single peak type， and CO2emission rates of the four forest types were as follows: remain O layer>remove O layer>O layer， the differences of CO2emission rate between different treatments were extremely significant (P<0.01); The characteristics of cumulative carbon flux in different forest types were consistent with the variation of soil CO2emission rate.

Sejila mountain; forest soil; carbon emission rate; cumulative carbon flux

S718.55

A

1004-1524(2017)10-1733-09

（責(zé)任編輯侯春曉)