热带橡胶林不同经营模式对土壤呼吸及其组分的影响

摘要

【目的】定量揭示热带季雨林区橡胶林不同经营模式如何通过调控树种多样性及其衍生的植被–土壤–微生物互作过程，进而影响土壤呼吸及其组分（总呼吸、凋落物层呼吸、自养呼吸、矿质土壤层微生物呼吸），为准确模拟全球变化及高强度人为干扰下该区域的碳循环过程提供依据。【方法】以西双版纳橡胶树纯林、橡胶-咖啡混交林和4树种混交人工林3种经营模式林分作为研究对象，通过测定土壤呼吸、土壤理化性质、微生物群落结构以及植被生物量和功能性状等指标，探讨橡胶林不同经营模式对土壤呼吸及其组分的影响及其机制。【结果】（1）土壤呼吸、凋落物层呼吸和自养呼吸均随林地树种多样性的增加显著提高，而矿质土壤层微生物呼吸无显著变化。（2）随着树种多样性的增加，凋落物产量和细根生物量显著增加，凋落物周转率显著提高。土壤碳氮比和真菌细菌生物量比均随树种数的增加而显著降低。（3）不同经营模式对土壤各呼吸组分的影响机制存在显著差异：土壤自养呼吸变化主要受凋落物周转率和细根生物量影响，凋落物层呼吸变化主要受比叶面积与丛枝菌根真菌相对丰度的影响，而矿质土壤层微生物呼吸主要受真菌细菌生物量比与丛枝菌根真菌相对丰度调控。【结论】在热带人工林经营中，树种多样性是影响土壤呼吸及组分的关键因子。混交林通过增加凋落物产量和周转率以及根系生物量来影响总土壤呼吸和自养呼吸，通过提高凋落物分解速率、改变植物叶片性状和微生物结构来影响凋落物层呼吸，通过改变微生物群落结构间接影响矿质土壤层微生物呼吸。

关键词

热带橡胶林 / 树种组成 / 土壤呼吸组分 / 凋落物周转 / 微生物群落 / 热带雨林 / 森林经营

基金资助

国家自然科学基金面上项目（32271713）; 国家级大学生创新训练项目（202310225100）