[发明专利]一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法

说明书

本发明提供了一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法，属于土壤呼吸通量测定技术领域。本发明在一根毛竹根鞭上方设置土壤总呼吸环，确保测量的土壤总呼吸速率为毛竹根鞭的呼吸速率和土壤微生物的呼吸速率之和，用隔板将土壤总呼吸环包围，避免了其他毛竹根鞭侵入土壤总呼吸环，影响测量结果；设置下方没有毛竹根鞭的土壤微生物呼吸环，确保了土壤微生物呼吸速率的准确性；土壤总呼吸环和土壤微生物呼吸环设置完成后1个月以上，再测定土壤总呼吸速率和土壤微生物呼吸速率，避免了对实验测定的干扰；通过单位干重根鞭的呼吸通量和单位面积竹鞭的生物量来推算整个毛竹样地的根鞭呼吸速率，结果更科学，更准确可靠。

技术领域

本发明涉及土壤呼吸通量测定技术领域，尤其涉及一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法。

背景技术

土壤呼吸，是土壤有机碳的主要输出途径和大气CO₂的重要来源，其通量将极大地影响到大气中CO₂的变化。通常将土壤呼吸分为根系呼吸和微生物呼吸，精确测定各类呼吸的通量大小有利于揭示陆地生态系统土壤碳库的源汇功能以及全球碳循环过程的潜在变化与影响机制，是当前全球碳过程研究的重点和难点。根系呼吸是土壤呼吸的重要组成部分，是指根系因其自身生理代谢而产生CO₂的过程。目前根系呼吸的测定方法有壕沟法、离体根测定法、同位素法和“电驱根箱法”，其中，壕沟法为主要的测定方法。壕沟法的具体操作为：在约1m²样方的四周挖掘80cm左右深度的壕沟，截断根系，用铝塑板将根系与母树隔断，半年后认为根系失去活性，用静态箱法或Li-Cor8100测定样方内的土壤呼吸量作为微生物呼吸量(Rh)，同时在壕沟外测定土壤总呼吸量(Rs)，Rs-Rh即被看作是根系的呼吸量(Rr)，然后将呼吸速率与样地面积简单相乘即估算出该样地的根系呼吸通量。

毛竹林地下存在着纵横交错的根鞭系统，其生物量占地上部分生物量的比例达38.5～54.0％，毛竹即由根鞭上的笋芽萌发而来，每根竹鞭都连接着数棵甚至数十棵毛竹，这种独特的根鞭系统与乔木森林的地下根系有着显著的差异。用壕沟法观测毛竹林的根系呼吸时，一方面，测定总呼吸的土壤环或静态箱下土壤中不一定有竹鞭分布，即所测的总呼吸数值不一定包含了根鞭呼吸；另一方面，壕沟样方内截断根系的死亡分解是一个长期的过程，测得的土壤微生物呼吸通量较实际呼吸通量高，综合结果就是低估了竹林的根鞭呼吸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法，本发明提供的测定方法能够准确评估毛竹林土壤呼吸的组成，为碳过程研究提供科学理论依据和技术支持。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法，包括如下步骤：

(1)在毛竹林样地内，随机设置若干土壤总呼吸环和若干土壤微生物呼吸环，具体为：

每个土壤总呼吸环下方有一根毛竹根鞭，所述毛竹根鞭贯穿土壤总呼吸环的中心；每个土壤总呼吸环周围均设置有隔板，所述隔板将土壤总呼吸环包围在内部；毛竹根鞭上方对应的隔板上设置有豁口，对应豁口设置有填补板，所述填补板与豁口的宽度相同，与豁口形成孔，所述孔用于通过毛竹根鞭，防止隔板影响毛竹根鞭生长；所述隔板的插入深度为60～80cm，所述隔板包围的区域内有一根毛竹根鞭；

所有土壤微生物呼吸环下方均无毛竹根鞭，每个土壤微生物呼吸环周围均设置有隔板，所述隔板的插入深度为60～80cm，所述隔板将土壤微生物呼吸环包围在内部；

(2)土壤总呼吸环和土壤微生物呼吸环设置完成后1个月以上，测定各个土壤总呼吸环内的土壤总呼吸速率和土壤微生物呼吸环内的土壤微生物呼吸速率，计算环内毛竹根鞭的呼吸速率；

在所述毛竹林样地内，取与各个土壤总呼吸环下的毛竹根鞭直径和颜色均相同的毛竹根鞭，截取与土壤总呼吸环直径相同长度的毛竹根鞭，称量干重，记为测试毛竹根鞭干重；