[发明专利]一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法

说明书

本发明涉及土壤生态系统碳循环研究中的土壤呼吸组分测定领域，公开了一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，包括以下步骤：(1)选择样地；(2)土壤呼吸速率测定；(3)采集土壤样品和测定土壤样品参数；(4)建立线性关系；(5)测定土壤相关参数，计算毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。本发明选取5个因素建立了土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，与目前常用的利用LI‑8100碳通量测量系统直接测定土壤呼吸组分的方法相比，数值偏差范围较小(正负偏差在10％之内)，且此间接测定方法具有野外工作量较少，测定成本较低，对仪器配置和操作技术要求较低等优点。

技术领域

本发明涉及土壤生态系统碳循环研究中的土壤呼吸组分测定领域，尤其涉及了一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法。

背景技术

毛竹是我国亚热带主要竹种，是中国南方地区重要的人工林资源，中国毛竹林面积达444.74万公顷，约占世界毛竹林面积的36％。毛竹具有生长快、生物量积累迅速等优点。因此，毛竹林生态系统在增汇减排和应对全球气候变化方面具有较大的优势。研究毛竹人工林土壤呼吸及其变化将对全球碳平衡的影响具有深远的意义。

土壤呼吸是土壤有机碳进入大气的主要途径，也是陆地生态系统碳损失的主要方式(Peng et al.Forest management and soil respiration:Implications for carbonsequestration[J].Environmental Reviews,2008,16:93-111)。土壤呼吸受土壤温度和湿度、有机质数量和质量、土壤结构和生物、植物生产力等诸多因素的影响(Sheng et al.Thedynamic response of soil respiration to land-use changes in subtropical China[J].Global Change Biology,2010,16:1107-1121；Tong et al.Ecosystem carbonexchange over a warm-temperate mixed plantation in the lithoid hilly area ofthe North China[J].Atmospheric Environment,2012,49:257-267；Vesterdal et al.Dotree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests？[J].Forest Ecology and Management,2013,309:4-18)。估算生态系统的净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)均需要量化自养呼吸和异养呼吸(Gower et al.Netprimary production and carbon allocation patterns of boreal forest ecosystems[J].Ecological Application,2011,11:1395-1411)。因此，在研究生物质输入对土壤呼吸的影响过程中，非常有必要对土壤呼吸及其组分进行分离和量化。

土壤呼吸速率的测定包括直接法和间接法。直接法通常是通过测定土壤表面释放出来的二氧化碳量来测定土壤呼吸量，具体包括静态气室法、动态气室法和微气象法；间接法是通过测定其他相关指标来推算土壤呼吸速率。目前，专利申请号为201010231646.2的发明专利，公开了一种森林土壤呼吸的间接测定方法，该方法以土壤水溶性碳含量来估算土壤呼吸速率，虽然所得数值与静态箱法相比误差范围小，可靠性较好，但是该方法只选用了一个指标，而土壤呼吸速率显然是由多因子控制的。此外，在土壤呼吸速率的测定中，不同植被对土壤呼吸速率是有一定影响的。而且，不同季节的温度和湿度都不一样，土壤呼吸速率与DOC含量的关系也就不一样。因此，该方法用一个指标来估算森林土壤呼吸速率结果的可靠性较差。

发明内容