垦殖对三江平原沼泽湿地土壤呼吸速率的季节变化(一)

毛果苔草沼泽和小叶章草甸土壤呼吸速率具有相同的季节变化形式,
均表现为单峰型(图1)。冬季由于 天气严寒, 植物地上部分死亡,
地下部分进入休眠状态, 土壤微生物休眠或活性较低, 因而土壤呼吸速率较低;
春季随着温度的逐渐升高, 土壤化冻, 微生物活性增强,
土壤呼吸速率也随之升高;进入夏季后, 温度持续升 高,
达到全年的最高值, 植物的生理活动也达到最旺盛的状态,
土壤微生物活性进一步增强, 土壤呼吸速率也 因而达到峰值,
毛果苔草沼泽和小叶章草甸土壤呼吸速率峰值分别为
(423.7 ±18.3)mg·m^-2·h^-1
和(714.3 ± 51.2)mg·m^-2·h^-1 ;
秋季随着温度的降低, 地上植物的枯萎, 土壤微生物活性的减弱,
土壤呼吸速率逐渐降低。

图1 毛果苔草沼泽和小叶章草甸土壤呼吸速率的季节变化

小叶章草甸土壤呼吸速率高于毛果苔草沼泽(P< 0.001),
平均值分别为200.7 mg· m^-2· h^-1
和130.9 mg·m^-2 ·h^-1 ,
毛果苔草沼泽土壤呼吸速率约为小叶章 草甸的65%,
这种差异主要是由积水环境造成的。

有研究表明, 在气候状况相同的条件下,
地貌和积水条件 是影响不同类型湿地土壤呼吸速率差异的主要原因,
从 洼地的边缘到中心, 随着地势的逐渐降低和积水深度的逐渐增加,
呼吸速率也逐渐降低。Larmloa等在芬兰东部一个富营养湖泊45m过
渡带上研究了不同类型湿地(从季节性积水的草甸、沼泽到永久淹水区)
的呼吸速率, 发现随着积水深度的增加, 呼吸速率逐渐减小, 即莎
草草甸的呼吸速率高于苔草沼泽;Bubier等通过对加拿大安大略湖的
一个泥炭藓沼泽研究也发现, 从洼地的边缘到中心, 随着积水深度的增加,
植物群落的变化 (从灌木到莎草草甸再到苔草沼泽)呼吸速率逐渐降低 ;
在西伯利亚苔原生态系统, 研究发现在同一苔原类型内,
由于微地貌条件的差异, 土壤呼吸速率也表现出显著性的变化,
在相对较干的微区域内观测的土壤呼吸速率高于较湿环境下的观测值。