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土壤呼吸是全球碳循环的关键组成部分,土壤呼吸小的改变就可能导致大气CO2浓度的巨大改变进而影响全球气候变化。土壤呼吸也是土壤碳库输出最重要的途径,全面深刻理解土壤呼吸在不同土地利用方式下的时空差异,对于建立准确的全球碳循环模型和碳收支估算有非常重要的意义。 西双版纳位于中国西南部,山地面积覆盖全州95%以上。评估该地区复杂地形对土壤呼吸空间异质性的影响,利于将样地土壤呼吸作用尺度化到景观、地区层面精确估算碳收支。为了研究西双版纳地区橡胶林和热带季节雨林土壤呼吸的时空变化,本研究选取一个人工橡胶林和一个热带季节雨林(简称森林),每个样地从坡下部到上部一共安装105个土壤呼吸环。测量时使用LI-8100便携式红外呼吸测量系统(LI-8100,LI-COR,Lincoln,Nebraska,USA)手动封闭呼吸环测量土壤呼吸,其附带的温度和湿度探针同时测量土壤温湿度(10cm)。监测持续时间一年,分别在2015年5月,6月,7月,10月(湿季)和2016年1月,3月(干季)进行。研究主要结论为: (1)橡胶林全年土壤呼吸为9.4±1.1Mg C ha-1yr-1,森林为13.5±1.1Mg C ha-1yr-1。年平均土壤呼吸速率要比橡胶林高30%。该结论对于准确认识热带季节雨林转变为人工橡胶林后生态系统功能的变化具有重要的参考价值。 (2)橡胶林和热带季节雨林中土壤呼吸均有明显的季节变化:湿季>干季。森林中湿季和干季的土壤呼吸分别为15.1Mg C ha-1yr-1,9.5Mg C ha-1yr-1。橡胶林为11.7Mg C ha-1yr-1,5.7Mg C ha-1yr-1。 (3)使用混合线性模型评估土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸的影响,发现土壤温度是导致土壤呼吸改变的主要因子,在橡胶林中可以解释48%的季节变化,在森林中为30%。加入土壤湿度后的积性模型可以解释土壤呼吸在橡胶林中76%的变化,在森林中为70%。模型对该地区碳收支的估算有重要意义。 (4)森林中地形对土壤呼吸影响显著,土壤湿度的改变可以解释少部分土壤呼吸与地形的相关性。相对而言,土壤呼吸在橡胶林中可能因为其特殊的人工地形使其坡面上各环境因子相对同质化而被地形因子影响较小。基于此结论,推断在估算台地式单一种植橡胶林中土壤呼吸时,因为取样点较少造成高估或低估的风险要比森林中小。