1. 研究目的与意义
森林土壤呼吸（二氧化碳释放）是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。杨树人工林具有重要的生产功能（如木材生产）和生态功能（如碳汇功能）。本研究将针对不同年龄阶段的杨树人工林开展土壤呼吸调查，在采集实验数据并进行处理的基础上，了解杨树人工林的土壤呼吸特性，尤其是区分土壤总呼吸中的林木根系呼吸（自养呼吸）和土壤微生物呼吸（异养呼吸）。
2. 国内外研究现状分析
土壤呼吸，指未扰动土壤中产生co2的所有代谢过程，包括3个生物学过程（土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸和根呼吸）和一个化学氧化过程。化学氧化过程对土壤呼吸的作用较小，若排除该过程，土壤呼吸分为自养呼吸和异氧呼吸两大类。而严格的根呼吸属于自养呼吸，但实际研究中很难将根呼吸和根际微生物呼吸区分开。
根呼吸指利用来源于植物体的有机物进行呼吸的所有过程，包括活根的呼吸，共生菌根真菌和与之相关的有机体的呼吸，以及根际分解者利用根的分泌物和新鲜根的死亡组织而进行的呼吸过程。林木根呼吸每年所消耗的呼吸底物占林木总光合作用的50%左右，是森林生态系统c循环的重要途径之一，其动态变化将对森林生态系统乃至全球c平衡产生深远影响。由于其在森林生态系统c平衡和c预算中的重要性，林木根呼吸研究在1995年的树木根系生理动态过程国际会议上被列为优先研究的领域。
由于根系与土壤紧密相连，测定根系呼吸，实质就是如何把它从土壤呼吸中分离出来。测定土壤呼吸的方法较多，如闭路动态测定法、闭路静态测定法、开路测定法、涡旋相关法、碱吸收法以及土壤co2剖面法等。根系呼吸的测定方法主要有室内培养法、根生物量法、根系分离法、壕沟分离法、根系去除法、林间空隙法、树干环剥法、同位素脉冲标记法、同位素连续标记法、稳定同位素丰度法和放射性同位素丰度法等等。
3. 研究的基本内容与计划
主要内容：1.采用开沟隔离法对杨树人工林土壤呼吸进行测定，区分地表凋落物、林木根系、土壤微生物的呼吸比例；2.采用根系生物量法对不同年龄阶段的杨树人工林进行土壤呼吸和组分分析；3.对以上两种方法进行比较。
方案：从2011年12月至2012年5月，在江苏省宿迁市选择适宜的杨树人工林，采用开沟隔离法和根系生物量法对杨树人工林的根系呼吸和土壤微生物呼吸进行分离测定和计算。
实验数据采集与处理：每隔1个月调查一次，每次调查时详细调查和记录不同组分的呼吸速率，温度，不同直径根系的重量等数据。对采集的数据进行整理，并采用excel和spss软件进行分析。
4. 研究创新点
目前土壤呼吸中的根系呼吸和微生物呼吸的分离测定方法还不成熟，不同方法之间是否有可比性还有待于研究。本试验以杨树人工林为对象，采用两种方法进行研究和对比，以寻找适合于杨树人工林土壤呼吸组分分析的有效方法，结果将具有一定的理论意义和方法参考价值。
