目录
摘要..............................................................................................................................................................I Abstract..................................................................................................................................................III 目录..............................................................................................................................................................V 1综述.. (1)
1.1土壤碳矿化的意义 (1)
1.2土壤碳矿化的影响因素 (1)
1.2.1土壤温度 (1)
1.2.2土壤水分 (1)
1.2.3营林活动 (2)
1.2.4土壤动物，微生物 (2)
1.2.5植被类型 (2)
1.2.6氮添加 (2)
2引言 (4)
2.1研究背景和意义 (4)
2.2研究动态 (4)
2.3研究目的和内容 (5)
2.3.1研究目的 (5)
2.3.2研究内容 (5)
2.4技术路线 (6)
3研究区域与方法 (7)
3.1短期氮添加对东灵山三种森林土壤呼吸的影响 (7)
3.1.1研究区域概况 (8)
3.1.2实验方法 (8)
3.1.3数据分析与统计方法 (9)
3.2森林类型对中国暖温带森林土壤碳氮矿化及其耦合关系的影响 (10)
3.2.1研究区域概况与实验样地选择 (11)
3.2.2实验方法 (11)
3.2.3数据分析与统计方法 (14)
4结果与分析 (16)
4.1短期氮添加对东灵山三种森林土壤呼吸的影响 (16)
4.1.1森林类型对土壤呼吸的影响 (16)
4.1.2短期氮添加对土壤呼吸速率的影响 (17)
4.1.3氮添加对生长季土壤呼吸释放总量的影响 (18)
4.1.4氮添加情景下土壤呼吸和温度与水分的关系 (19)
4.2森林类型对中国暖温带森林土壤碳氮矿化及其耦合关系的影响 (21)
4.2.1土壤理化特性 (21)
4.2.2不同植被类型下土壤碳氮矿化及其耦合关系 (23)
4.2.3植被类型对土壤碳、氮矿化温度敏感性影响 (26)
4.2.4土壤碳矿化和氮矿化都符合温度质量假说 (27)
5讨论 (29)
5.1短期氮添加对东灵山三种森林土壤呼吸的影响 (29)
5.1.1森林类型对土壤呼吸的影响 (29)
5.1.2不同森林类型土壤呼吸对氮添加的响应 (29)
5.1.3氮添加情况下温度和水分对土壤呼吸的影响 (30)
5.2森林类型对中国暖温带森林土壤碳氮矿化及其耦合关系的影响 (31)
5.2.1植被类型对土壤碳氮矿化量及其耦合效应的影响 (31)
5.2.2植被对土壤碳氮矿化温度敏感性的影响 (33)
5.2.3温度质量假说的普遍适用性 (33)
6结论 (35)
7展望 (36)
参考文献 (37)
致谢 (45)
个人简介 (46)
1综述
1.1土壤碳矿化的意义
土壤碳矿化，又称土壤呼吸，是指土壤在自然条件下释放二氧化碳的代谢过程，它包括三个生物学过程(土壤动物呼吸，土壤微生物呼吸，植物根系呼吸)，和一个非生物学过程(含碳物质的化学氧化)。工业革命以来，森林过度砍伐，土地利用方式变化以及化石燃料的燃烧，导致大气最主要的温室气体CO2浓度显著增加。然而，在世界范围内，陆地生态系统土壤呼吸是仅次于海洋的第二大CO2通量，它释放到大气中的CO2是化石燃料燃烧释放的10倍以上[1-4]。土壤呼吸很微小的变化也会显著影响大气CO2浓度[1,5]。同时，土壤又是陆地生态系统最大的碳库，分别是陆地植被和大气碳库库容的3倍和2倍[6,7]。准确了解不同生态系统土壤CO2释放量，对于研究陆地生态系统碳循环和碳平衡，以及全球气候变化趋势，有着重要而又深远的影响和意义。
1.2土壤碳矿化的影响因素
1.2.1土壤温度
温度是土壤碳矿化最主要的影响因素。土壤呼吸是一个生物过程，其中涉及到微生物活性以及酶活性，这些都会受到温度的影响。一般来说，土壤碳矿化速率与温度有着显著的相关关系。通常有一次关系，二次关系，指数关系和Arrhenius方程关系等[8]。在一定温度范围内，随着土壤温度升高，植物根系活动增强，土壤动物，微生物及酶活性增加，土壤碳矿化速率因此上升，超过最适温度后，随着温度的进一步增加，土壤碳矿化作用便减弱。这一规律能很好的解释土壤碳矿化的日动态和季节动态变化[9,10]。在研究土壤碳矿化与温度之间的关系时，科学家常用到Q10值这一概念，它反应了土壤碳矿化对温度变化的响应关系，代表了土壤碳矿化对温度变化的敏感程度，称为温度敏感性，即温度每升高10摄氏度，土壤碳矿化增加的倍数。Q10值通常被认为是一个接近于2的常数[11-13]，但是越来越多的研究发现Q10值是存在空间和时间上的变异[6,14,15]，并且存在一个低温敏感假说，即低温下的Q10大于高温下的Q10[11,16,17]。Q10值微小的差异，在全球尺度上估算大气CO2浓度，土壤碳通量及预测气候变化趋势，会造成极大误差。
1.2.2土壤水分
土壤水分或降水是土壤碳矿化的另一个重要影响因素。特别是在缺乏水分的干旱