CN109738614A - 一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法 - Google Patents
一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及土壤生态系统碳循环研究中的土壤呼吸组分测定领域，公开了一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，包括以下步骤：(1)选择样地；(2)土壤呼吸速率测定；(3)采集土壤样品和测定土壤样品参数；(4)建立线性关系；(5)测定土壤相关参数，计算毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。本发明选取5个因素建立了土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，与目前常用的利用LI‑8100碳通量测量系统直接测定土壤呼吸组分的方法相比，数值偏差范围较小(正负偏差在10％之内)，且此间接测定方法具有野外工作量较少，测定成本较低，对仪器配置和操作技术要求较低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及土壤生态系统碳循环研究中的土壤呼吸组分测定领域，尤其涉及了一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法。
背景技术
毛竹是我国亚热带主要竹种，是中国南方地区重要的人工林资源，中国毛竹林面积达444.74万公顷，约占世界毛竹林面积的36％。毛竹具有生长快、生物量积累迅速等优点。因此，毛竹林生态系统在增汇减排和应对全球气候变化方面具有较大的优势。研究毛竹人工林土壤呼吸及其变化将对全球碳平衡的影响具有深远的意义。
土壤呼吸是土壤有机碳进入大气的主要途径，也是陆地生态系统碳损失的主要方式(Peng et al.Forest management and soil respiration:Implications for carbonsequestration[J].Environmental Reviews,2008,16:93-111)。土壤呼吸受土壤温度和湿度、有机质数量和质量、土壤结构和生物、植物生产力等诸多因素的影响(Sheng et al.Thedynamic response of soil respiration to land-use changes in subtropical China[J].Global Change Biology,2010,16:1107-1121；Tong et al.Ecosystem carbonexchange over a warm-temperate mixed plantation in the lithoid hilly area ofthe North China[J].Atmospheric Environment,2012,49:257-267；Vesterdal et al.Dotree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests？[J].Forest Ecology and Management,2013,309:4-18)。估算生态系统的净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)均需要量化自养呼吸和异养呼吸(Gower et al.Netprimary production and carbon allocation patterns of boreal forest ecosystems[J].Ecological Application,2011,11:1395-1411)。因此，在研究生物质输入对土壤呼吸的影响过程中，非常有必要对土壤呼吸及其组分进行分离和量化。
土壤呼吸速率的测定包括直接法和间接法。直接法通常是通过测定土壤表面释放出来的二氧化碳量来测定土壤呼吸量，具体包括静态气室法、动态气室法和微气象法；间接法是通过测定其他相关指标来推算土壤呼吸速率。目前，专利申请号为201010231646.2的发明专利，公开了一种森林土壤呼吸的间接测定方法，该方法以土壤水溶性碳含量来估算土壤呼吸速率，虽然所得数值与静态箱法相比误差范围小，可靠性较好，但是该方法只选用了一个指标，而土壤呼吸速率显然是由多因子控制的。此外，在土壤呼吸速率的测定中，不同植被对土壤呼吸速率是有一定影响的。而且，不同季节的温度和湿度都不一样，土壤呼吸速率与DOC含量的关系也就不一样。因此，该方法用一个指标来估算森林土壤呼吸速率结果的可靠性较差。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的只用土壤水溶性碳含量来估算森林土壤呼吸速率的可靠性不佳以及利用直接法测定毛竹林土壤异养呼吸与自养呼吸速率，至少需要提前6个月进行挖壕沟法预处理的缺点，提供了一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，该方法选取土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性五个指标来间接测定毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率，结果可靠，同时不同于传统区分土壤呼吸组分的测定方法，本发明也不需要长时间的预处理就能直接测得毛竹林土壤的异养呼吸和自养呼吸速率，方便快速。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，包括以下步骤：
(1)选择样地：依据维度、海拔、坡向和光照选择毛竹林样地，毛竹林样地内建立取样小区；
(2)土壤呼吸速率测定：在野外测定毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率；
(3)采集土壤样品和测定土壤样品参数：野外测定土壤温度，在取样小区内按照五点采样法采集土壤样品，混合土壤样品后，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性；
(4)建立线性关系：根据步骤(2)测得的毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率以及步骤(3)测得的土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，利用SPSS(Statistical Product and ServiceSolutions)统计软件建立毛竹林土壤异养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性的线性关系，毛竹林土壤自养呼吸速率为毛竹林土壤总呼吸速率减去毛竹林土壤异养呼吸速率，利用SPSS统计软件建立毛竹林土壤自养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量和土壤水溶性有机碳含量的线性关系，得到函数关系式：
Y异养呼吸＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5+f1；
Y自养呼吸＝a2X1+b2X2+c2X3+d2；
其中，Y异养呼吸为毛竹林土壤异养呼吸速率，Y自养呼吸为毛竹林土壤自养呼吸速率，X1为土壤温度，X2为土壤含水量，X3为土壤水溶性有机碳含量，X4为土壤微生物量碳含量，X5为土壤β-葡萄糖苷酶活性，a1、b1、c1、d1、e1、f1、a2、b2、c2、d2为常数系数；
(5)测定土壤相关参数，计算毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率：在毛竹林野外测定土壤温度，根据步骤(3)的方法采集土壤样品，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，将土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性代入步骤(4)得到的函数关系式中，分别得到毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。
作为优选，步骤(2)中，毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率采用LI-8100碳通量测量系统测定。
作为优选，步骤(2)中，毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率的测定选择天气晴朗的上午9:00-11:00进行实地测定，每个月测定1-3次。
作为优选，步骤(3)中，土壤样品的采集选择天气晴朗的上午9:00-11:00进行实地采集，每个月采集1-3次。
作为优选，步骤(3)中，五点采样法为在取样小区内选取样点，然后采集样点周围随机五处0-20cm深度的土壤样品1kg。
作为优选，步骤(3)中，采用曲管地温度计插入土壤表层5cm处测量土壤温度。
作为优选，步骤(3)中，土壤含水量采用烘干法进行测定。
作为优选，步骤(3)中，土壤水溶性有机碳含量的测定方法为：称取土壤样品20.00g，加入去离子水40mL，在25℃环境中震荡30min后，置于高速离心机中以3500rpm转速离心20min，通过0.45μm滤膜抽滤到50mL的塑料瓶中，滤液中的土壤水溶性有机碳含量用TOC-VCPH型有机碳分析仪测定。
作为优选，步骤(3)中，土壤微生物量碳含量采用氯仿熏蒸法进行测定：取两份土壤样品分别放入玻璃真空干燥器中，每份10g，一份土壤样品进行真空氯仿熏蒸处理，另一份土壤样品作为对照处理，并对2个玻璃真空干燥器避光放置24h；熏蒸结束后加入50mLK2SO4(0.5mol·L-1)溶液，在25℃环境中震荡30min后，置于高速离心机中以3000rpm转速下离心20min；离心后取上清液过0.45μm微孔滤膜，滤液中碳含量采用岛津公司生产的TOC-VCPH型有机碳分析仪测定；土壤微生物量碳含量的计算公式为：BC＝EC/0.45，其中，BC为土壤微生物量碳含量，EC为熏蒸土样与未熏蒸土样提取液碳含量之差，0.45为浸提系数。
作为优选，步骤(3)中，土壤β-葡萄糖苷酶活性的测定采用pNPG法：称取相当于1g干土质量的鲜土1份，放到50mL离心管中；加入4mL pH为6的柠檬酸缓冲液，加入1mL25mmol·L-1pNPG溶液；充分混匀后放入37℃培养箱，培养时间为1h；加入1mL 0.5mol·L- 1CaCl2溶液和4mL pH为12的Tris-HCl溶液；过滤，然后在400nm波长下比色；同时做标准曲线，整个试验做无基质和空白对照；土壤β-葡萄糖苷酶活性以单位时间单位质量土壤生成对硝基苯酚的纳摩尔数表示(nmol·g-1·h-1)。
作为优选，步骤(4)中，a1为0.12，b1为-0.15，c1为0.017，d1为-0.017，e1为0.017，f1为6.16，a2为0.030，b2为0.021，c2为-0.0019，d2为0.016。
土壤温度和土壤含水量是影响土壤呼吸速率最大的因子，此外还有植被类型、土壤碳库和人为活动等因素，其中，土壤活性碳库的含量和土壤微生物活性在一定程度上也会影响土壤呼吸速率。土壤水溶性有机碳和微生物量碳是两种非常重要的土壤活性碳库。
土壤水溶性有机碳是指能够通过0.45μm微孔滤膜，且能够溶于水的有机碳化合物，土壤水溶性有机碳虽然只占土壤有机碳的很少部分，但它却是土壤微生物可直接利用的有机碳源，并且它还会影响土壤中有机和无机物质的转化、迁移和降解，是陆地生态系统中最活跃的有机碳组分，与土壤呼吸有显著的相关性。
微生物量碳是指土壤中体积<5000μm3的活的和死的微生物体内碳的总和，它可以反映土壤微生物的活性，与土壤异养呼吸显著相关。
土壤β-葡萄糖苷酶作为土壤微生物活动过程中的一种重要的水解酶，其活性与土壤异养呼吸速率成正相关，也是影响土壤异养呼吸的一个重要因素。
因此，本发明选取土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性作为毛竹林土壤异养呼吸速率的五个关键因素；选取土壤温度、土壤含水量和土壤水溶性有机碳含量作为毛竹林土壤自养呼吸速率的三个关键因素。上述因素的相对大小可以反映毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的相对高低。
本发明选取土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性作为因变量，多方面综合考量了与土壤自养呼吸和异养呼吸速率相关的因素，解决了温度和季节对毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的影响，从而使得本发明与仅用土壤水溶性有机碳含量作为土壤总呼吸速率的因变量相比，具有更好的可靠性。
此外，传统区分土壤呼吸组分的测定方法中，一般需要提前6个月进行挖壕沟法对土壤进行预处理，6个月后才有可能进行测定土壤呼吸组分。本发明的间接测定方法选取与毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率相关的不同指标作为因变量，不需要提前6个月进行预处理，就可以通过直接测定相关指标，计算土壤呼吸组分，即毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过测定多种影响因素建立了毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，与其他以单一影响因素建立的间接测定方法相比，具有更高的准确性和可靠性；本发明与目前常用的利用LI-8100碳通量测量系统直接测定土壤呼吸组分相比，数值偏差范围较小(正负偏差在10％之内)，且此相对测定方法具有野外工作量较少，测定成本较低，对仪器配置和操作技术要求较低等优点，为毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的测定提供了一种简单易行的测定方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例中所用的毛竹林样地选择浙江省杭州市临安区青山镇典型毛竹林样地。
实施例1
一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，包括以下步骤：
(1)选择样地：依据维度、海拔、坡向和光照选择毛竹林样地，毛竹林样地内建立取样小区，进行为期一年的测定工作，取样小区的长宽为20m×20m；
(2)土壤呼吸速率测定：在野外测定毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率；
毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率采用LI-8100碳通量测量系统测定，然后用毛竹林土壤总呼吸速率减去毛竹林土壤异养呼吸速率得到毛竹林土壤自养呼吸速率；
该系统的具体测定步骤如下：
在土壤呼吸速率测定之前6个月，对毛竹林样地进行挖壕沟法处理：选择一个1m×1m小样方，然后在四周挖掘l m深的壕沟，用4块硬塑料板(1m×1m)贴在壕沟周围后，然后将土回填入壕沟。由于根系切断后仍会存活一段时间，且因挖壕沟导致死亡的根系也需要经过一定时间的分解。因此，本实施例在切断根系处理6个月后开始进行毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率的测定，测定周期为一年。
毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率的测定，选择天气晴朗的上午9:00-11:00进行实地测定，每个月测定1-3次。
(3)采集土壤样品和测定土壤样品参数：野外测定土壤温度，在取样小区内按照五点采样法采集土壤样品，混合土壤样品后，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性；
土壤样品的采集选择天气晴朗的上午9:00-11:00按照五点采样法进行实地采集，每个月采集1-3次，五点采样法为在取样小区内选取样点，然后采集样点周围随机五处0-20cm深度的土壤样品1kg；
采用曲管地温度计插入土壤表层5cm处测量土壤温度；
土壤含水量采用烘干法进行测定，具体步骤如下：称取土壤样品10.00g于称量瓶中称重，将称量瓶盖子打开，放入预热的烘箱内在105±2℃下烘烤24h，盖上瓶盖，转移到干燥皿中冷却至室温后，立即称重；
土壤含水量的计算公式如下：
其中，w％为土壤含水量，m0为称量瓶重量，m1为烘干前的土壤样品在称量瓶中的重量，m2为烘干后的土壤样品在称量瓶中的重量；
土壤水溶性有机碳含量的测定方法为：称取土壤样品20.00g，加入去离子水40mL，在25℃环境中震荡30min后，置于高速离心机中以3500rpm转速离心20min，通过0.45μm滤膜抽滤到50mL的塑料瓶中，滤液中的有机碳浓度用岛津公司生产的TOC-VCPH型有机碳分析仪测定。
土壤微生物量碳含量采用氯仿熏蒸法进行测定：取两份土壤样品分别放入玻璃真空干燥器中，每份10g，一份土壤样品进行真空氯仿熏蒸处理，另一份土壤样品作为对照处理，并对2个玻璃真空干燥器避光放置24h；熏蒸结束后加入50mL K2SO4(0.5mol·L-1)溶液，在25℃环境中震荡30min后，置于高速离心机中以3000rpm转速下离心20min；离心后取上清液过0.45μm微孔滤膜，滤液中碳含量采用岛津公司生产的TOC-VCPH型有机碳分析仪测定；土壤微生物量碳含量的计算公式为：BC＝EC/0.45，其中，BC为土壤微生物量碳含量，EC为熏蒸土样与未熏蒸土样提取液碳含量之差，0.45为浸提系数；
土壤β-葡萄糖苷酶活性的测定采用pNPG法：称取相当于1g干土质量的鲜土壤样品1份，放到50mL离心管中；加入4mL pH为6的柠檬酸缓冲液，加入1mL 25mmol·L-1pNPG溶液；充分混匀后放入37℃培养箱，培养时间为1h；加入1mL 0.5mol·L-1CaCl2溶液和4mL pH为12的Tris-HCl溶液；过滤，然后在400nm波长下比色；同时做标准曲线，整个试验做无基质和空白对照；土壤β-葡萄糖苷酶活性以单位时间单位质量土壤生成对硝基苯酚的纳摩尔数表示(nmol·g-1·h-1)。
(4)建立线性关系：根据步骤(2)测得的毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率以及步骤(3)测得的土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，利用SPSS统计软件建立毛竹林土壤异养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性的线性关系，毛竹林土壤自养呼吸速率为毛竹林土壤总呼吸速率减去毛竹林土壤异养呼吸速率利用SPSS统计软件建立毛竹林土壤自养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量和土壤水溶性有机碳含量的线性关系，，得到函数关系式：
Y异养呼吸＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5+f1；
Y自养呼吸＝a2X1+b2X2+c2X3+d2；
其中，Y异养呼吸为毛竹林土壤异养呼吸速率，Y自养呼吸为毛竹林土壤自养呼吸速率，X1为土壤温度，X2为土壤含水量，X3为土壤水溶性有机碳含量，X4为土壤微生物量碳含量，X5为土壤β-葡萄糖苷酶活性，a1、b1、c1、d1、e1、f1、a2、b2、c2、d2为常数系数；
(5)测定土壤相关参数，计算毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率：在毛竹林野外测定土壤温度，根据步骤(3)的方法采集土壤样品，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，将土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性代入步骤(4)得到的线性关系式中，得到毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。
利用本实施例提供的测定方法在一年内测定样地内毛竹林土壤的土壤温度、土壤含水量、土壤微生物含碳量、土壤水溶性有机碳含量、土壤β-葡萄糖苷酶活性、毛竹林土壤异养呼吸速率和毛竹林土壤自养呼吸速率，得到的结果如表1所示。
根据表1中提供的数据，利用SPSS软件建立毛竹林土壤异养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性之间的多元线性关系，得到函数关系式：Y异养呼吸＝0.12X1-0.15X2+0.017X3-0.017X4+0.017X5+6.16；
根据表1中提供的数据，利用SPSS软件建立毛竹林土壤自养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量和土壤水溶性有机碳含量之间的多元线性关系，得到函数关系式：Y自养呼吸＝0.030X1+0.021X2-0.0019X3+0.016；
其中，Y异养呼吸为毛竹林土壤异养呼吸速率，Y自养呼吸为毛竹林土壤自养呼吸速率，X1为土壤温度，单位为℃，X2为土壤含水量，单位为％，X3为土壤水溶性有机碳含量，单位为mg·kg-1，X4为土壤微生物量碳含量，单位为mg·kg-1，X5为土壤β-葡萄糖苷酶活性，单位为nmol·g-1·h-1。
表1 实施例1测得的毛竹林土壤各项指标的数值
实施例2
利用实施例1中步骤(3)的测定方法测定土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，测定周期为4个月，得到的结果如表2所示。
表2 实施例2测得的毛竹林土壤的各项指标的数值
对比例1
测试所用的样地同实施例2，利用实施例1中的LI-8100土壤碳通量测量系统测定得到毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率，然后用毛竹林土壤总呼吸速率减去毛竹林土壤异养呼吸速率得到毛竹林土壤自养呼吸速率，测定周期为4个月，结果如表3所示。
实施例3
将表2中的数值代入实施例1得到的函数关系式中：Y异养呼吸＝0.12X1-0.15X2+0.017X3-0.017X4+0.017X5+6.16以及Y自养呼吸＝0.030X1+0.021X2-0.0019X3+0.016，计算得到毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率，并与对比例1得到的结果进行相对偏差分析，得到的结果如表3所示。
表3 实施例2与对比例1的毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的比较
由表3可知，本发明提供的间接测定法与LI-8100土壤碳通量测量系统测定得到的结果相比较，相对偏差均小于10％。因此，本发明提供的间接测定方法的可靠性好，本发明为毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的测定提供了一种简单易行的测定方法。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选择样地：依据维度、海拔、坡向和光照选择毛竹林样地，毛竹林样地内建立取样小区；
(2)土壤呼吸速率测定：在野外测定毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率；
(3)采集土壤样品和测定土壤样品参数：野外测定土壤温度，在取样小区内按照五点采样法采集土壤样品，混合土壤样品后，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性；
(4)建立线性关系：根据步骤(2)测得的毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率以及步骤(3)测得的土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，建立毛竹林土壤异养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性的线性关系，毛竹林土壤自养呼吸速率为毛竹林土壤总呼吸速率减去毛竹林土壤异养呼吸速率，建立毛竹林土壤自养呼吸速率与土壤温度、土壤含水量和土壤水溶性有机碳含量的线性关系，得到函数关系式：
Y异养呼吸＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5+f1；
Y自养呼吸＝a2X1+b2X2+c2X3+d2；
其中，Y异养呼吸为毛竹林土壤异养呼吸速率，Y自养呼吸为毛竹林土壤自养呼吸速率，X1为土壤温度，X2为土壤含水量，X3为土壤水溶性有机碳含量，X4为土壤微生物量碳含量，X5为土壤β-葡萄糖苷酶活性，a1、b1、c1、d1、e1、f1、a2、b2、c2、d2为常数系数；
(5)测定土壤相关参数，计算毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率：在野外测定土壤温度，根据步骤(3)的方法采集土壤样品，测定土壤样品中的土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性，将土壤温度、土壤含水量、土壤水溶性有机碳含量、土壤微生物量碳含量和土壤β-葡萄糖苷酶活性代入步骤(4)得到的函数关系式中，分别得到毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率。
2.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(2)中，毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率采用LI-8100碳通量测量系统测定。
3.根据权利要求1或2所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(2)中，毛竹林土壤总呼吸速率和毛竹林土壤异养呼吸速率的测定选择天气晴朗的上午9:00-11:00进行实地测定，每个月测定1-3次。
4.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，土壤样品的采集选择天气晴朗的上午9:00-11:00按照五点采样法进行实地采集，每个月采集1-3次，五点采样法为在取样小区内选取样点，然后采集样点周围随机五处0-20cm深度的土壤样品1kg。
5.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，采用曲管地温度计插入土壤表层5cm处测量土壤温度。
6.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，土壤含水量采用烘干法进行测定。
7.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，土壤水溶性有机碳含量的测定方法为：称取土壤样品20.00g，加入去离子水40mL，在25℃环境中震荡30min后，置于高速离心机中以3500rpm转速离心20min，通过0.45μm滤膜抽滤到50mL的塑料瓶中，滤液中的土壤水溶性有机碳含量用TOC型有机碳分析仪测定。
8.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，土壤微生物量碳含量采用氯仿熏蒸法进行测定。
9.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(3)中，土壤β-葡萄糖苷酶活性的测定采用pNPG法。
10.根据权利要求1所述的一种毛竹林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的间接测定方法，其特征在于：步骤(4)中，a1为0.12，b1为-0.15，c1为0.017，d1为-0.017，e1为0.017，f1为6.16，a2为0.030，b2为0.021，c2为-0.0019，d2为0.016。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110702857A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 浙江农林大学 | 一种毛竹林根鞭呼吸通量的测定方法 |
| CN114994284A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-02 | 南开大学 | 不同植被类型土壤基础呼吸速率的间接测定方法 |
Citations (6)
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| CN101629943A (zh) * | 2009-08-21 | 2010-01-20 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 测量植物根际呼吸的方法 |
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-
2019
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| CN114994284B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-09-05 | 南开大学 | 不同植被类型土壤基础呼吸速率的间接测定方法 |
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