北京山区侧柏生态系统各组分夜间δ13C变化特征和对环境因子的响应

作     者：朱栩辉 余新晓 李瀚之 贾国栋 郑鹏飞 王渝淞 孙乐乐 ZHU Xuhui;YU Xinxiao;LI Hanzhi;JIA Guodong;ZHENG Pengfei;WANG Yusong;SUN Lele

作者机构：北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 

出 版 物：《水土保持学报》 (Journal of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2019年第33卷第5期

页      面：163-170,176页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41430747,41877152) 科技创新服务能力建设-协同创新中心-林果业生态环境功能提升协同创新中心(2011协同创新中心)(市级)(PXM2018_014207_000024) 

主　　题：稳定同位素 Keeling plot法 夜间呼吸 环境因子 

摘      要：采用同位素光谱测定仪对北京山区侧柏人工林生长旺盛期夜间CO2浓度和δ^13 C进行原位观测。分析侧柏林生态系统不同组分夜间呼吸δ^13 C的差异,探究其对环境因子的响应。结果表明:在使用Keeling plot法拟合侧柏林7—9月夜间呼吸作用释放的δ^13 C时,利用大气稳定度作为筛选条件后,拟合精度从0.43增大到0.82,误差从0.54‰~0.99‰下降到0.50‰~0.82‰。δ^13 C变化范围为(-28.76±0.51)‰^(-25.18‰±0.59)‰,呈现先增大后减小的趋势;地上侧柏枝条δ^13 C地上变化范围(-33.16±1.08)‰^(-26.82±0.18)‰,呈增加趋势,在7月底达到最大值,9月变化趋于平稳;地下土壤δ^13 C地下变化范围(-28.55±0.17)‰^(-21.39±0.37)‰,呈增加趋势,7月底达到最大值,变化波动最大,9月变化趋于平稳,各月δ^13 C与时间呈二次函数关系;在生长旺盛期夜间土壤呼吸通量占生态系统呼吸通量的54.77%,δ^13 C地下比δ^13 C地上高2.06‰~7.03‰;逐步回归分析表明,夜间呼吸δ^13 C受大气湿度影响最显著,大气湿度对各组分碳同位素值变化的贡献率均在60%以上。δ^13 C地下不受土壤温度的影响,δ^13 C地上除大气湿度外,大气温度、土壤温湿度对其影响较为均衡。通过对夜间呼吸δ^13 C的研究,可以更全面地评估北京山区森林生态系统碳平衡,为区域森林生态系统经营提供科学依据。