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

Variation Characteristics of δ13C of Different Components in Platycladus orientalis Ecosystem During Nighttime and Its Response to Environmental Factors in Beijing Mountainous Area

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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δ13 C进行原位观测.分析侧柏林生态系统不同组分夜间呼吸δ13 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δ13 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‰.δ13 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δ13 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δ13 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δ13 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％,δ13 C地下比δ13 C地上高2.06‰～7.03‰;逐步回归分析表明,夜间呼吸δ13 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.δ13 C地下不受土壤温度的影响,δ13 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δ13 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.