郁珊珊+王浩+王亞軍

摘要：為了探尋福州市不同綠地生態(tài)系統(tǒng)（草地、林地、耕地和園地）光合特征和土壤呼吸變化規(guī)律及其影響因素，利用指數(shù)模型和相關(guān)系數(shù)分析土壤呼吸與土壤溫度、濕度和光合特征的關(guān)系。結(jié)果表明：（1）4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物L(fēng)SP、LCP、AQY、CE、Ls和WUE基本表現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，綜合表現(xiàn)為林地和耕地顯著高于草地和園地；（2）1 d中各時(shí)期凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（EVAP）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）基本表現(xiàn)為林地和耕地顯著高于草地和園地，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)Pn和EVAP日變化均呈雙峰曲線，氣孔限制導(dǎo)致了光合“午休”現(xiàn)象，Ci和Gs日變化隨時(shí)間呈“W”字形變化規(guī)律，通過SPSS最佳曲線擬合4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物的Pn與PAR、CO2濃度和溫度變化呈一致的二次曲線關(guān)系；（3）在日的時(shí)間尺度上，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸均表現(xiàn)為單峰型，且峰值出現(xiàn)的時(shí)間基本一致，約在14：00達(dá)到最大，最低值出現(xiàn)在06：00，相同時(shí)間基本表現(xiàn)為林地和耕地顯著高于草地和園地；（4）4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與土壤溫度和濕度之間關(guān)系以指數(shù)方程擬合最好，通過偏相關(guān)分析可知，草地、林地、耕地和園地土壤呼吸均與Pn、EVAP和WUE呈顯著或者極顯著的相關(guān)關(guān)系，而與其他光合生理指標(biāo)基本沒有顯著相關(guān)關(guān)系（P>005），由此表明土壤溫度、土壤濕度、Pn、EVAP和WUE是影響福州市4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的主要環(huán)境因子。

關(guān)鍵詞：福州市；綠地生態(tài)系統(tǒng)；光和特性；土壤呼吸

中圖分類號(hào)： S181.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）06-0483-05

收稿日期：2016-01-25

項(xiàng)目基金：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：2014BC210）；福建省廈門市科技專項(xiàng)課題（編號(hào)：14020041）。

作者簡介：郁珊珊（1981—），女，福建廈門人，博士，副教授，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)、城市綠地生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃。E-mail：shanshan_yu81@163.com

通信作者：王浩，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。城市綠地生態(tài)系統(tǒng)是由各類城市綠地（草地、林地、耕地、公園綠地等）相互聯(lián)系組合的城市綠色環(huán)境體系[1-2]。具有自凈能力、自動(dòng)調(diào)節(jié)能力和生命力，在改善城市生態(tài)環(huán)境、美化市容、調(diào)節(jié)城市生態(tài)平衡中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，已成為衡量城市生態(tài)文明和城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志[3]。城市綠地可以通過植物的蒸騰、蒸散、吸收、吸附、反射等功能，降低溫度，增加濕度，固碳釋氧，抗污染（吸收粉塵、Cl2、SO2、CO等），降低噪音，保護(hù)生物多樣性等[4]。隨著生態(tài)城市概念的提出、建設(shè)和發(fā)展，人們?nèi)找孀⒁獾匠鞘芯G地的生態(tài)意義和環(huán)境價(jià)值[5]，而快速工業(yè)化及城市化給城市綠地的生長環(huán)境造成了巨大的脅迫效應(yīng)，加速了城市的“生態(tài)環(huán)境危機(jī)”[6-7]。

光照是城市綠地植物生命活動(dòng)中起重大作用的生存因子，也是對(duì)城市綠地植物光合結(jié)構(gòu)重要的環(huán)境因素，城市綠地植物需要在一定的光照條件下完成生長發(fā)育過程，但不同城市綠地植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)范圍亦有所差別[8-9]。土壤作為大氣CO2重要源或匯，土壤CO2細(xì)微的改變都會(huì)顯著改變大氣中CO2的濃度和碳的累積速率[10]。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤碳庫是大氣碳貯量的2～3倍，通過土壤呼吸作用向大氣釋放的CO2約占全球CO2交換量的25%[11]。同時(shí)，土壤呼吸受多種因素的共同交互影響，包括土壤溫度、濕度、土壤養(yǎng)分、凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（NEP）和人類干擾等，通過測定城市綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸速率特征并闡明影響土壤呼吸、植物光合相互作用關(guān)系及其環(huán)境因子，不僅有利于改變?nèi)藗儗?duì)城市綠化植被的認(rèn)識(shí)，更有利于科學(xué)地選取和配置綠地綠化植物，使其最大化發(fā)揮其生態(tài)效益，從而促進(jìn)城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃、優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)城市生態(tài)建設(shè)[12-13]。因此，本研究采用美國Li-6400便攜式氣體分析系統(tǒng)和 Li-6400 土壤呼吸室測量福建省福州市綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光合特性、土壤呼吸速率及影響因子，以期深入了解植物光合特性和土壤呼吸作用的變化過程及變化機(jī)理，從而為城市綠地系統(tǒng)建設(shè)中植物的選擇和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

福州市位于福建省東部沿海閩江下游（25°15′～26°39′N，118°08′～120°31′E），氣候資源豐富、溫暖濕潤、四季常青、雨量充沛、霜少無雪、多低山丘陵，農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)土壤的影響深刻，水文條件各不相同，地貌類型以丘陵為主，地形復(fù)雜多樣，地勢(shì)起伏不平，土壤類型較多，主要土類有黃棕壤、紅壤、石灰?guī)r土、紫色土、潮土和沼澤土，平均海拔9.2 m，無霜期達(dá) 326 d，年均日照數(shù)為1 700～1 980 h，年均降水量為900～2 100 mm，年均氣溫為16～20 ℃，年相對(duì)濕度約77%。福州市土地總面積為12 251 km2，其中林地面積7 032 km2，占土地總面積的57.4%，綠地面積81.2 km2，綠地率達(dá)36.9%，綠化覆蓋面積88.7 km2，綠化覆蓋率高達(dá)40.3%，人均公園綠地高達(dá)11.2 m2。曾榮獲“全國文明城市”“全國綠化模范城市”“全國城鄉(xiāng)綠化先進(jìn)集體”“國家衛(wèi)生城市”和“中國優(yōu)秀旅游城市”等光榮稱號(hào)[14]。

1.2測定方法

1.2.1土壤呼吸的測定選擇保護(hù)區(qū)內(nèi)落葉季雨林和常綠季雨林，每個(gè)林分布設(shè)2個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，相距80 m，在第1次測定土壤呼吸之前，提前1 d將測定基座（soil collar）嵌入土壤中，在每個(gè)基座內(nèi)存留的地表植被自土壤表層徹底剪除，聚氯乙烯圓柱體經(jīng)過24 h的平衡后，土壤呼吸速率會(huì)恢復(fù)到基座放置前的水平，從而避免了因安置氣室對(duì)土壤擾動(dòng)而造成的短期內(nèi)呼吸速率波動(dòng)。采用動(dòng)態(tài)密閉氣室紅外CO2分析儀（IRGA）法，測定儀器型號(hào)為美國Li-6400便攜式氣體分析系統(tǒng)和Li-6 400土壤呼吸室，土壤呼吸日變化測定為白天每隔2 h測定1次，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)1次測定2個(gè)重復(fù)，取平均值。季節(jié)變化測定為2015年7月中旬，在08：00—10：00之間測量，有報(bào)道指出該時(shí)間段測定值最為接近24 h平均值，具有較好的代表性。在觀測土壤呼吸的同時(shí)，使用手持長桿電子溫度探針（SK-250 WP，Sato Keiryoki，Kanda，Japan）測定0～10 cm深處的土壤溫度，使用時(shí)域反射儀（Model TDR 300，Spectrum，Aurora，USA）測定每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)附近0～10 cm范圍內(nèi)的土壤濕度，每個(gè)樣地溫濕度安裝數(shù)據(jù)采集器（HOBO ProRH/TEMP Data Logger），以獲取距地面50 cm高度的大氣溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，用于分析土壤呼吸速率和水熱因子的關(guān)系。

1.2.2光合特性測定（1）美國LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400系列便攜式光合作用測量系統(tǒng)進(jìn)行氣體交換光合生理特征測定，2015年6月下旬07：00—19：00（晴天無風(fēng)），每隔 2 h 測定1次，連續(xù)重復(fù)測定3 d，每個(gè)處理選擇3株健康油茶重復(fù)測定，每株選取當(dāng)年生的成熟葉片（從植株頂部數(shù)第3～6片完全展開的成熟葉），輪流測定以消除測定時(shí)間上的誤差。紅藍(lán)光源光照設(shè)定為1 000 μmol/（m2·s），溫度30 ℃，CO2流量為400 μmol/s，不同測定日期溫度變化區(qū)間為22.1～35.4 ℃，輻射強(qiáng)度（PAR）為112～1 371 μmol/（m2·s），空氣相對(duì)濕度在24.6%～45.7%之間，選取充分受光、葉位一致的葉片（上、中、下當(dāng)年生成熟葉）進(jìn)行測定，輪流測定以消除測定時(shí)間上的誤差。儀器記錄凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（EVAP）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、環(huán)境CO2濃度（Ca）和光照強(qiáng)度（PAR），其中PAR和CO2濃度以外界條件為準(zhǔn)。

（2）光合-光強(qiáng)響應(yīng)特性的測定，測定時(shí)CO2摩爾分?jǐn)?shù)控制為350 μmol/mol，溫度為25 ℃，濕度約為大氣濕度的99%。設(shè)定光照度梯度為1 800、1 600、1 400、1 200、1 000、800、600、400、200、100、0 μmol/（m2·s），每個(gè)光照度下適應(yīng) 5 min 后測定Pn值。根據(jù)Pn-PAR回歸方程求出各品種的光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）、光飽合點(diǎn)（LSP）；表觀量子效率（AQY）根據(jù)低于200 μmol/（m2·s）光照度下測定的葉片PFD-Pn曲線計(jì)算求得；CO2羧化效率（CE）根據(jù)CO2 250 μmol/（m2·s）下測定的葉片CO2-Pn曲線計(jì)算求得[15]。

（3）氣孔限制值（Ls）和葉片瞬時(shí)水分利用效率（WUE）由公式計(jì)算，即Ls=1-Ci/Ca，WUE=Pn/EVAP[16]。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2007和SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著法（LSD）檢驗(yàn)其差異顯著性，Pearson相關(guān)性系數(shù)檢驗(yàn)各指標(biāo)的相關(guān)性，采用指數(shù)方程擬合土壤呼吸與土壤溫度和濕度的響應(yīng)關(guān)系，由原始數(shù)據(jù)擬合得到的多元回歸關(guān)系經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)得到擬合度參數(shù)R2和Radj2，并在P<0.01水平檢驗(yàn)相關(guān)系數(shù)的顯著性。

2結(jié)果與分析

2.1綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光合特性

2.1.1綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片生理特性由圖1可知，福州市綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光飽和點(diǎn)（LSP）變化范圍為658.9～1 235.8 μmol/（m2·s），依次表現(xiàn)為林地>耕地>草地>園地，4種綠地LSP差異均顯著（P<0.05）；光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）變化范圍為74.3～125.3 μmol/（m2·s），依次表現(xiàn)為林地>耕地>草地>園地，其中草地和園地差異不顯著（P>0.05），二者顯著低于林地和耕地（P<0.05）；表觀量子效率（AQY）變化范圍為18.9×10-3～33.5×10-3，依次表現(xiàn)為林地>耕地>園地>草地，4種綠地AQY差異均不顯著（P>0.05）；羧化效率（CE）變化范圍為32.7×10-3～69.7×10-3，依次表現(xiàn)為耕地>林地>草地>園地，其中園地顯著低于其他綠地

（P<0.05）；氣孔限制值（Ls）變化范圍為0.51～0.93 μmol/（m2·s），依次表現(xiàn)為耕地>林地>草地>園地，其中耕地與林地之間差異并不顯著（P>0.05），二者顯著高于草地和園地（P<0.05）；水分利用效率（WUE）變化范圍為2.59～6.58 μmol/（m2·s），依次表現(xiàn)為林地>耕地>草地>園地，4種綠地WUE差異均顯著（P<0.05）。

2.1.2綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片光合特性福州市綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片光合特性見圖2，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片光合指標(biāo)在1 d之中的變化趨勢(shì)基本保持一致，1 d中各時(shí)期凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（EVAP）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）基本表現(xiàn)為林地和耕地>草地和園地，局部有所波動(dòng)；綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片光合速率（Pn）日變化均表現(xiàn)為典型的雙峰型曲線，第1峰出現(xiàn)在約10：00，12：00—13：00光合速率出現(xiàn)峰谷，第二高峰出現(xiàn)在約16：00，但明顯小于第1峰值，16：00以后光合速率明顯下降，表現(xiàn)出明顯的光合“午休”現(xiàn)象；胞間CO2濃度（Ci）日變化隨時(shí)間呈“W”字形變化規(guī)律，在約10：00出現(xiàn)第1個(gè)波谷，12：00達(dá)到最大（峰值），12：00 以后急劇下降，約16：00出現(xiàn)第2峰谷，第2波谷值要高于第1波谷值，而后隨時(shí)間的變化出現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)；氣孔導(dǎo)度（Gs）日變化隨時(shí)間呈“W”字形變化規(guī)律，其第1波峰出現(xiàn)在08：00，在10：00出現(xiàn)第1個(gè)波谷，第2波峰出現(xiàn)在13：00，但第2波峰明顯低于第1波峰，16：00出現(xiàn)第1次峰谷，而后隨時(shí)間的變化緩慢上升；蒸騰速率（EVAP）日變化規(guī)律與光合速率（Pn）保持一致，均呈雙峰曲線，局部峰值推遲或者提前。

2.1.3綠地生態(tài)系統(tǒng)植物葉片光合特性與生理響應(yīng)由表1可知，通過SPSS最佳曲線擬合（分別擬合光合速率Pn與PAR、CO2濃度和溫度之間的曲線關(guān)系），篩選出R2最大（最佳擬合度及校準(zhǔn)以后的最大R2）和P值（顯著性）最小的曲線組合，并在此基礎(chǔ)上檢驗(yàn)其F值和差異顯著性（P<0001）。福州市綠地生態(tài)系統(tǒng)植物的Pn-PAR呈一致的二次曲線關(guān)系，曲線擬合方程見表3。

2.2綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸特性

2.2.1綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸日變化由圖3可知，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸存在明顯的日變化規(guī)律， 均表現(xiàn)為單峰型，且峰值出現(xiàn)的時(shí)間基本一致，土壤呼吸速率都在約14：00達(dá)到最大，最低值出現(xiàn)在06：00，在06：00—10：00，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸升高緩慢，12：00以后急劇上升，達(dá)到最大值以后急劇降低。草地土壤呼吸日變化范圍為0.73～1.85 μmol/（m2·s），林地土壤呼吸日變化范圍為0.84～2.06 μmol/（m2·s），耕地土壤呼吸日變化范圍為0.52～217 μmol/（m2·s），園地土壤呼吸日變化范圍為0.46～162 μmol/（m2·s）。相同時(shí)間土壤呼吸速率基本表現(xiàn)為耕地>林地>草地>園地。

2.2.2土壤溫度和濕度對(duì)土壤呼吸的影響為進(jìn)一步探討綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與其顯著影響因子土壤溫度和濕度的關(guān)系，國內(nèi)外學(xué)者一般采用線性模型、二次方程、指數(shù)模型等多種方法進(jìn)行擬合，本試驗(yàn)結(jié)果中將土壤呼吸強(qiáng)度與土壤 10 cm 溫度進(jìn)行曲線擬合，篩選出最佳擬合度的方程（R2最大，P值最?。?，得出的不同擬合方程；由表4可知，土壤呼吸與土壤溫度之間關(guān)系以指數(shù)方程擬合最好。4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與土壤溫度的指數(shù)關(guān)系達(dá)到了極顯著水平（P<0.01），且指數(shù)模型的決定系數(shù)最大，故指數(shù)模型的擬合效果最好。4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與土壤濕度之間關(guān)系也以指數(shù)方程擬合最好。

2.3土壤呼吸與光合的相關(guān)關(guān)系

由綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與植物葉片光合特征參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)SPSS雙變量Pearson相關(guān)系數(shù)法分析的結(jié)果（表5）可知，土壤呼吸主要是植物的根以及土壤微生物的呼吸，植物的生長、微生物的氧化分解等活動(dòng)都要受周圍環(huán)境如土壤的溫度、土壤的水分、氣溫、空氣濕度等的影響，因此，這些環(huán)境因子也是影響土壤呼吸強(qiáng)度的重要因素。由表5可知，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸強(qiáng)度與各環(huán)境因子的Pearson相關(guān)關(guān)系均顯著，但有時(shí)由于某一共同變量的干擾會(huì)導(dǎo)致2個(gè)變量間的假相關(guān)，為排除其他因素的干擾，對(duì)各因子分別作偏相關(guān)分析，控制其他幾個(gè)變量以分析土壤呼吸與另一個(gè)變量的凈相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，草地、林地、耕地和園地土壤呼吸均與Pn、EVAP和WUE呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）的相關(guān)關(guān)系，而與其他光合生理指標(biāo)基本沒有顯著相關(guān)關(guān)系（P>0.05）。

3討論

3.1綠地生態(tài)系統(tǒng)光合特性特征分析

光飽和點(diǎn)（LSP）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）、表觀量子效率（AQY）、羧化效率（CE）、氣孔限制值（Ls）和水分利用效率（WUE）均能衡量植物對(duì)強(qiáng)光或弱光的利用能力。本研究中4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物L(fēng)SP、LCP、AQY、CE、Ls和WUE基本表現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，綜合比較可知林地和耕地顯著高于草地和園地，主要是受植被類型及植物本身特性的影響，林地和耕地植物葉片對(duì)低CO2濃度和低光強(qiáng)的利用率最強(qiáng)，具有較強(qiáng)的再生速率。此外，本研究中光合生理指標(biāo)屬于瞬間測定的結(jié)果，受環(huán)境影響較大，所測定的結(jié)果有一定的偏差，后續(xù)還需要進(jìn)行反復(fù)大量的野外監(jiān)測來驗(yàn)證本試驗(yàn)的研究結(jié)果。

植物的光合特性反映了對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)和適應(yīng)，受到眾多環(huán)境因素的影響，其中影響光合速率的因素主要是氣孔限制和非氣孔限制因素，即氣孔的開張和葉肉細(xì)胞的光合活性[17]。4種綠地生態(tài)系統(tǒng)Pn日變化表現(xiàn)為雙峰曲線，有明顯的“午休”現(xiàn)象，氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）變化方向與凈光合速率（Pn）變化方向相反，1 d之中相同時(shí)間段凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和空氣中CO2濃度基本表現(xiàn)為林地和耕地顯著高于草地和園地，主要是由于林地和耕地（灌木喬木為主）比草地和園地（草本為主）能夠利用更多的時(shí)間合成有機(jī)物而增產(chǎn)，中午持續(xù)的強(qiáng)光使氣溫、蒸騰速率急劇增加，葉片水分代謝失調(diào)，葉面溫度過高而抑制了參與光合過程酶的活性，氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和空氣中CO2濃度導(dǎo)致Pn下降，從而造成了光合“午休”現(xiàn)象[18-19]。氣孔是水分與葉片進(jìn)行氣體交換的通道，也是CO2進(jìn)入細(xì)胞的門戶，控制著葉片和大氣之間的CO2和水分交換，氣孔的閉合程度對(duì)光合與蒸騰作用會(huì)產(chǎn)生直接的影響，本研究中4種綠地生態(tài)系統(tǒng)氣孔導(dǎo)度（Gs）日變化與蒸騰速率（EVAP）曲線相似，說明氣孔的開閉程度直接影響蒸騰作用，主要是由水蒸氣濃度差及水蒸氣擴(kuò)散阻力所決定[20]；EVAP與Gs變化趨勢(shì)一致，主要是由于葉內(nèi)外水蒸氣壓差的增大和水蒸氣濃度減少，加劇了植物體蒸騰擴(kuò)散阻力，從生理生態(tài)的角度看，光合和蒸騰分別是CO2和H2O通過葉片氣孔的內(nèi)外物質(zhì)交換過程，氣孔行為對(duì)光合與蒸騰將產(chǎn)生直接影響，葉內(nèi)外水蒸氣壓差的增大和水蒸氣濃度減少，加劇了植物體蒸騰擴(kuò)散阻力[21-22]；本研究中在絕大多數(shù)時(shí)段Ci和Gs變化方向與其Pn變化方向相反，氣孔主導(dǎo)其光合速率的變化，光合速率絕大多數(shù)取決于氣孔限制因素，即葉肉細(xì)胞光合能力的變化主導(dǎo)其光合速率的變化。同時(shí)，綠地生態(tài)系統(tǒng)植物也能采取不同的適應(yīng)策略應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化，葉片水分飽和虧缺逐漸增加的同時(shí)，凈光合速率和蒸騰速率逐漸減少，光合限制因素由氣孔限制為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉菤饪紫拗茷橹鱗23]。此外，水分狀況也是影響小麥光合作用最重要的因子之一，4種綠地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的EVAP，說明其需水量較多，因此要加強(qiáng)對(duì)水分的管理。

通過SPSS最佳曲線擬合（分別擬合光合速率Pn與PAR、CO2濃度和溫度之間的曲線關(guān)系），福州市4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物的Pn與PAR、CO2濃度和溫度變化呈一致的二次曲線關(guān)系，由曲線計(jì)算可知綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光合作用最適溫度為23～25 ℃，這與前人的研究結(jié)論[20-21]一致。研究還發(fā)現(xiàn)，雖然綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光合適溫相差不大，但在最適溫度時(shí)的光合速率卻相差較大，說明溫度的變化對(duì)4種綠地生態(tài)系統(tǒng)植物光合作用有較大的影響。不同植物的光合作用對(duì)溫度的響應(yīng)不同，可能與物種的溫度適應(yīng)性（原產(chǎn)地的氣候、環(huán)境）有關(guān)。

3.2綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸特征分析

福州市4種綠地生態(tài)系統(tǒng)大氣溫度存在顯著的日變化，氣溫的日較差在早、晚可達(dá)10 ℃以上，白天較高的溫度有利于植物進(jìn)行光合作用，下午較低的溫度下植物呼吸作用漸弱，有利于植物進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)的積累，大氣溫度變化幅度大，14：00 溫度達(dá)到最高，土壤呼吸速率對(duì)地表溫度響應(yīng)較快，因此土壤呼吸速率在此時(shí)段達(dá)到峰值。從4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的日變化分布特征可知，在白天林冠的調(diào)節(jié)作用趨向于在晝間熱量充足時(shí)從外界獲取能量，夜間則趨向于保持環(huán)境穩(wěn)定，將林內(nèi)外氣溫保持在一個(gè)可控的范圍內(nèi)。大量研究結(jié)果顯示，森林、草原以及濕地等的土壤呼吸速率呈現(xiàn)單峰型特點(diǎn)，本研究中綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸日和季節(jié)變化同樣呈現(xiàn)明顯的單峰曲線，日變化峰值出現(xiàn)在14：00，最小值約出現(xiàn)在06：00，此時(shí)段地表溫度較低、濕度較大，此外，根系活動(dòng)和呼吸作用較弱，因此土壤呼吸速率低，這與前人的研究結(jié)果[24-25]相一致。

土壤呼吸速率主要由溫度、濕度、環(huán)境因子等共同作用所驅(qū)動(dòng)，控制因子隨生態(tài)系統(tǒng)類型和氣候類型變化而變化。對(duì)于城市綠地生態(tài)系統(tǒng)，水熱環(huán)境因子是影響其土壤呼吸最為主要的兩大因素，土壤濕度在一定程度上降低土壤呼吸速率對(duì)土壤溫度的響應(yīng)，土壤濕度的限制作用可能是導(dǎo)致土壤呼吸速率的敏感性降低[24，26]。因此，土壤溫度、濕度和養(yǎng)分含量相互作用影響著綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸，同時(shí)，在本研究中坡度和坡向的變化也影響著綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸。本研究中4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸作用受土壤濕度和溫度的影響較為明顯，土壤呼吸速率與土壤（0～10 cm）濕度呈負(fù)指數(shù)相關(guān)關(guān)系，與土壤（0～10 cm）溫度呈正指數(shù)相關(guān)關(guān)系，土壤溫度和土壤濕度是影響福州市4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的重要環(huán)境因子。相關(guān)性分析可知，草地、林地、耕地和園地土壤呼吸均與Pn、EVAP和WUE呈顯著（P<0.05）或者極顯著（P<0.01）的相關(guān)關(guān)系，而與其他光合生理指標(biāo)基本沒有顯著相關(guān)關(guān)系（P>0.05），由此表明土壤溫度、土壤濕度、Pn、EVAP和WUE是影響福州市4種綠地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的主要環(huán)境因子。

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