12.2.2 不同氮输入条件下丛生竹林土壤呼吸与各土壤参数的关系
各个处理下酒竹人工林T10、WSOC和SW的变化基本相似,在雨季—旱季的转换过程中呈现上升—高峰—下降—低谷的趋势(p<0.05)(见表12-1)。
表12-1 不同氮输入条件下的土壤参数

续表

注:相同字母表示差异不显著(p>0.05);不同字母表示差异显著(p<0.05)
全年T10在4.17℃±0.14℃~18.08℃±0.60℃的范围内;除了第2年2、3和5月有略微波动产生差异外,不同处理下T10无统计学意义(p>0.05)(见表12-1)。酒竹人工林土壤呼吸速率与T10的关系可用指数方程拟合。F检验表明各个处理下回归相关性均达到极显著相关(p<0.01)(见图12-2、表12-2)。计算得到各个处理下全年的温度敏感指数Q10为2.45~2.79;雨季的Q10为1.67~1.89,旱季的Q10较为特殊,为4.86~9.54;N80和N160处理降低了土壤呼吸的温度敏感性(见表12-2)。

图12-2 不同氮输入条件下土壤呼吸与10cm深处土壤温度的关系
表12-2 雨季和旱季不同氮输入条件下土壤呼吸速率与土壤温度的关系
(https://www.daowen.com)
注:*表示差异极显著(p<0.01)
WSOC是土壤环境变化的敏感指标,可用来反映环境条件的变化。对酒竹人工林各个处理下WSOC的方差分析可以发现(见表12-1),测得的WSOC数据不稳定,表明其在土壤中分布的空间异质性;WSOC的极值都出现在N0处理下,分别为347.80mg/kg±54.62mg/kg和61.17mg/kg±57.32mg/kg;与N0和N40处理相比较,N80和N160处理可以显著提高WSOC(p<0.05),其均值在雨季中分别提高28.08%和30.22%,在旱季中则分别提高13.71%和37.33%,但N80和N160处理下的WSOC之间无显著差异(p>0.05)(见表12-1)。不同处理下的土壤呼吸速率与WSOC可以用线性方程拟合,回归分析表明它们之间的相关性达到极显著(p<0.01)(见图12-3)。

图12-3 不同氮输入条件下土壤呼吸与土壤水溶性有机碳含量的关系
全年不同处理下的SW无统计学意义(p>0.05)(见表12-1)。雨季SW最高值为N80处理下的62.73%±8.34%,旱季最低值为N0处理下的18.87%±4.21%。土壤呼吸速率与SW呈现线性关系(见图12-4),回归分析表明它们之间的相关性呈极显著(p<0.01)。

图12-4 不同氮输入条件下土壤呼吸与土壤含水量的关系
酒竹人工林的氮输入并不能提高T10和SW,但N80和N160处理相对提高了WSOC。WSOC、SW与土壤呼吸的线性方程显示,N0与N40处理的线性方程的斜率接近,而N80与N160处理的线性方程的斜率接近,表明N0与N40处理下WSOC和SW的变化接近,而N80与N160处理下这两者变化类似,这种关系也间接体现了表12-1中数据的差异。
全年不同处理下的土壤呼吸的变化可以由SW和T10的变化来解释(见表12-3),两者解释了N0、N40、N80和N160处理下土壤呼吸变化的96.10%、94.30%、94.48和92.99%,贡献了绝大部分信息量。雨季土壤呼吸的信息解释表明,全年N0、N40和N80处理下的第一因子为SW,贡献率超过60%;旱季中,N0、N40和N80处理下的第一因子为T10,贡献率48.12%~60.40%;除N160处理外,其他处理下的雨季和旱季土壤呼吸受影响的第二因子都有WSOC的成分。表12-3表明,雨季中土壤呼吸主要受SW的影响,而旱季中则受T10的影响较大。氮输入在一定程度上提升了WSOC,WSOC的变化与土壤呼吸速率基本同步,雨季和旱季中其对土壤呼吸速率变化有一定的作用,但就全年数据而言,作为主要影响因子,其贡献率仍不及T10和SW。在雨季和旱季,N160处理下的土壤呼吸都没有受到WSOC的影响,说明高浓度氮输入虽然提高了WSOC,但WSOC对其土壤呼吸的贡献仍较弱。
表12-3 不同氮输入条件下土壤呼吸的因子分析
