氮添加对北京东灵山地区灌丛土壤呼吸的影响

Effects of nitrogen addition on soil respiration in shrublands in Mt. Dongling, Beijing, China

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摘要土壤呼吸是陆地生态系统碳收支的重要组成部分。与森林相比,自然或半自然的灌丛主要分布在养分贫瘠的地区,通常认为它们对环境变化较为敏感。外源氮输入可能会显著影响灌丛的土壤呼吸。迄今为止,人们对大气氮沉降对灌丛土壤呼吸的影响知之甚少。该文通过氮添加试验,研究了北京东灵山荆条(Vitex negundo var. heterophylla)和绣线菊(Spiraea sali-cifolia)灌丛土壤呼吸及其对不同氮添加水平(对照(0)、低氮(20 kg N·hm–2·a–1)、中氮(50 kg N·hm–2·a–1)和高氮(100 kg N·hm–2·a–1))的响应。结果表明：自然条件下,荆条和绣线菊灌丛的土壤总呼吸年通量为5.91和4.23 t C·hm–2·a–1,异养呼吸通量为5.76和3.53 t C·hm–2·a–1,荆条和绣线菊灌丛的总呼吸和异养呼吸均与土壤温度呈显著的指数关系。荆条和绣线菊灌丛土壤总呼吸温度敏感性系数(Q10)的变化范围分别为1.44–1.58和1.43–1.98,异养呼吸Q10的变化范围分别为1.38–2.11和1.49–1.88。短期氮添加抑制了荆条灌丛的自养呼吸,而对土壤总呼吸和异养呼吸影响不明显；氮添加促进了绣线菊灌丛的异养呼吸,而对土壤总呼吸和自养呼吸均无显著影响；氮添加对两种灌丛土壤呼吸年通量及土壤总呼吸Q10均无显著影响。