寒温带冻土区火烧木管理方式对土壤呼吸及其组分的影响*

王梓璇 王 鼎 赵鹏武 张岐岳 杨 磊 周 梅

(1.甘肃省治沙研究所 兰州 730070； 2.甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070； 3.内蒙古农业大学林学院呼和浩特 010019； 4.内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位研究站 赤峰 024000)

野火是森林生态系统的重要干扰因子之一，全球每年过火森林面积约3.48亿hm2(Giglioetal., 2013)。越来越多的研究证明，火在森林碳通量方面起着促进作用(Kellyetal., 2016； Kösteretal., 2018)。火干扰后地表温度增加，会加速北方森林的冻土融化，增加土壤呼吸，导致土壤碳损失(Gouldenetal., 1998)。土壤呼吸包括自养呼吸(根呼吸和根际微生物呼吸)和异养呼吸(微生物和动物呼吸)分量(陆彬等， 2010)，可反映土壤碳循环。

大量研究表明不同区域火干扰后土壤呼吸及其组分变化不同。Wang等(2012)发现，全球139处森林火烧后CO2通量总体上减少了13.5%； 李攀等(2013)发现寒温带针叶林火烧迹地的土壤呼吸速率会随火烧恢复时间(年)和火烧程度增加而增加； 胡海清等(2015)发现兴安落叶松(Larixgmelinii)林火烧迹地生长季土壤呼吸速率及其组分均值均高于未火烧对照样地。Morishita等(2015)对西伯利亚黑云杉(Piceamariana)林土壤呼吸的研究发现，重度火烧抑制土壤呼吸，但局部火烧因保存了较多的土壤有机质，从而促进土壤异养呼吸。Hu等(2017)发现火灾抑制土壤呼吸主要是土壤自养呼吸速率减小引起的，而土壤异养呼吸速率没有明显变化。Kulmala等(2014)发现欧洲云杉(Piceaasperata)林和Köster等(2015)发现欧洲赤松(Pinusdensiflora)林火烧后根系呼吸的减弱与土壤微生物呼吸的增强相抵消，从而使火烧样地土壤呼吸速率与对照地没有显著差异。……