中国北方桦林中，随着林龄的变化，土壤呼吸各组分的变异及其驱动因素

《Plant and Soil》：Variations and driving factors of soil respiration components over stand age in boreal birch forests in China

土壤呼吸动态及驱动因素研究：达连山脉不同年龄哔树林的土壤呼吸量、异养与自养呼吸比例及环境因子影响分析，发现45年林龄总呼吸量最高，66年林龄异养呼吸占比最大，土壤温度和溶解有机碳显著影响呼吸过程，为森林生态系统碳动态评估提供依据。

　　

摘要

背景与目的

大兴安岭地区的森林火灾发生在不同的时间，形成了不同年龄的次生白桦（Betula platyphylla）林。然而，不同年龄白桦林的土壤呼吸动态及其各组成部分的反应仍不甚明了，也缺乏定量研究。

方法

2022年至2024年的生长季节期间，我们采用沟槽法对中国大兴安岭地区三个不同年龄梯度（30年、45年和66年）的白桦林进行了土壤呼吸及其各组成部分的监测，并分析了影响这些过程的因素。

结果

研究结果显示，该地区白桦林的平均总土壤呼吸量（Rs）范围为334.79–436.80 mg·m^?2 h^?1，其中45年年龄段的森林呼吸量最大，其次是66年，最后是30年。平均异养土壤呼吸量（Rh）范围为211.50–303.05 mg·m^?2 h^?1，同样66年年龄段的森林呼吸量最大。平均自养土壤呼吸量（Ra）范围为100.01–166.21 mg·m^?2 h^?1，45年年龄段的森林呼吸量最大。异养呼吸量与总呼吸量的比值（Rh/Rs）介于61.79%至75.26%之间，自养呼吸量与总呼吸量的比值（Ra/Rs）介于24.74%至38.21%之间。土壤温度（Ts）和土壤溶解有机碳（DOC）对Rs和Rh都有显著影响，而土壤体积含水量（VWC）仅对Rs有显著影响。

结论

本研究揭示了白桦林演替过程中土壤呼吸及其各组成部分随林龄变化的规律，为评估不同发育阶段森林生态系统的碳动态提供了科学依据。

背景与目的

大兴安岭地区的森林火灾发生在不同的时间，形成了不同年龄的次生白桦（Betula platyphylla）林。然而，不同年龄白桦林的土壤呼吸动态及其各组成部分的反应仍不甚明了，缺乏定量研究。

方法

2022年至2024年的生长季节期间，我们采用沟槽法对中国大兴安岭地区三个不同年龄梯度（30年、45年和66年）的白桦林进行了土壤呼吸及其各组成部分的监测，并分析了影响这些过程的因素。

结果

研究结果显示，该地区白桦林的平均总土壤呼吸量（Rs）范围为334.79–436.80 mg·m^?2 h^?1，其中45年年龄段的森林呼吸量最大，其次是66年，最后是30年。平均异养土壤呼吸量（Rh）范围为211.50–303.05 mg·m^?2 h^?1，66年年龄段的森林呼吸量最大。平均自养土壤呼吸量（Ra）范围为100.01–166.21 mg·m^?2 h^?1，45年年龄段的森林呼吸量最大。异养呼吸量与总呼吸量的比值（Rh/Rs）介于61.79%至75.26%之间，自养呼吸量与总呼吸量的比值（Ra/Rs）介于24.74%至38.21%之间。土壤温度（Ts）和土壤溶解有机碳（DOC）对Rs和Rh都有显著影响，而土壤体积含水量（VWC）仅对Rs有显著影响。

结论

本研究揭示了白桦林演替过程中土壤呼吸及其各组成部分随林龄变化的规律，为评估不同发育阶段森林生态系统的碳动态提供了科学依据。