模拟亚热带常绿阔叶林土壤温度与土壤异养呼吸对气候变暖的响应

为把握森林土壤温度及土壤异养呼吸对气候变暖的响应,利用1986-2013年哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤温度观测数据模拟土壤温度未来上升2℃需要的时间,采用2011-2013年人工控制土壤增温试验中切根处理(NR)与切根增温处理(SW)的观测数据,结合WNMM模型及SRES情景下A2与B2未来气候数据模拟哀牢山森林土壤异养呼吸对气候变暖的响应.结果表明:5 cm土壤温度增加速率为0.224℃·10 a-1,自然增温2℃需要90 a;NR与SW处理下土壤Q10值分别为5.17和4.50,根据Q10值进行计算,NR处理在土温升高2℃后土壤异养呼吸较SW处理实测值升高14.6％;经过校正、验证后WNMM模型可以模拟土壤水分(P＜0.001)与土壤温度的变化(P＜0.001);A2、B2情景下,NR处理土壤异养呼吸较SW处理分别升高10.2％和9.8％;A2情景下土壤异养呼吸较B2情景下土壤异养呼吸,在NR、SW处理下分别升高7.0％和6.6％.本研究中数学模拟会高估土壤异养呼吸,表明野外的实测试验是不可替代的评估土壤异养呼吸对气候变暖响应的方法.