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改变碳输入对森林生态系统碳库和碳循环的影响
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科学问题

为了更好地预测陆地生态系统对全球气候变化的响应,需要很好的掌握土壤碳库及碳循环过程。森林生态系统中土壤碳库主要来自凋落物和植物根系的分解。土壤碳库含量巨大,在自然条件下,短期内很难检测出比较明显的变化。添加或去除凋落物和断根处理(DIRT实验)可以人为的改变碳输入,来研究土壤碳库和碳循环。凋落物添加和断根对土壤碳库及碳循环具有激发效应。同时,不同碳输入途径对不同森林生态系统碳库和碳循环影响缺乏定量化研究。亚热带-暖温带过渡区森林面积广阔,对气候变化敏感,在全球碳循环中具有关键作用。因此,该地区的研究对于量化不同碳输入途径对土壤碳库和碳循环的贡献,对全球变化的预测和模型模拟具有重要意义。因此,设计该实验拟解决以下科学问题:

(1) 凋落物和根系两种土壤碳输入途径对土壤呼吸和土壤碳库组成的影响及机理是什么?

(2) 不同森林生态系统类型下,改变碳输入方式对土壤呼吸各组分的影响多大?

(3) 改变碳输入对凋落物和土壤界面微生物群落的影响如何?

(4) 两种碳输入途径对土壤碳库和碳循环的影响是否存在交互作用?

 

DIRT 实验示意图

实验设计

本实验开始于2015年,选择针叶、阔叶和针阔混交林三种森林类型。每种林型采用随机区组设计,共计24个样地,根据乔木间隙大小,每个样地面积大小为2 m × 2 m,相邻样地间间距至少3 m。每种林型包括6种处理,包括:1) 对照,2) 凋落物去除,3) 断根,4) 凋落物去除和断根,5) 两倍凋落物,6) 两倍凋落物+植物去除。每种处理四个重复。

样地轮廓图

       

            断根处理                          设置样方及土壤呼吸环

实验人员

苗仁辉、邱雪丽、杨光菲、刘彦春、刘银占

 

 

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