Topographic variation in heterotrophic and autotrophic soil respiration in a tropical seasonal forest in Thailand(Environment)

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概要

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• Soil respiration is a carbon flux that is indispensable for determining carbon balance despite variations over time and space in forest ecosystems. In Kanchanaburi, western Thailand, we measured the soil respiration rates at different slope positions-ridge (plot R), upper slope (plot U), and lower slope (plot L)-on a hill in a seasonal tropical forest [mixed deciduous forest (MDF)] to determine the seasonal and spatial variations in soil respiration on the slope. The heterotrophic (organic layer and soil) and autotrophic (root) respiration was differentiated by trenching. Soil respiration rates showed clear seasonal patterns: high and low rates in rainy and dry seasons respectively, at all plots, and tended to decrease up the slope. Soil respiration rates responded significantly to soil water content in the 0-30 cm layer, but the response patterns differed between the lower slope (plot L) and the upper slope (plots R and U): a linear model could be applied to the lower slope but exponential quadratic models to the upper slope. The annual carbon dioxide (CO_2) efflux from the forest floor was also associated with the slope position and ranged from 1908 gCm^<-2> year^<-1> in plot L to 1199 gCm^<-2> year^<-1> in plot R. With ascending position from plot L to R, the contribution of autotrophic respiration increased from 19.4 to 36.6% of total soil respiration, while that of the organic layer decreased from 26.2 to 9.4%. Mineral soil contributed to 46.3 to 54.4% of the total soil respiration. Soil water content was the key factor in controlling the soil respiration rate and the contribution of the respiration sources. However, the variable responses of soil respiration to soil water content create a complex distribution of soil respiration at the watershed scale.

著者

• 高橋 正通

  森林総研北海道支所

• 高橋 正通

  (独)森林総合研究所

• 高橋 正通

  森林総合研究所森林環境部

• HIRAI Keizo

  Forest Products Research Institute

• 高橋 正通

  森林総合研究所:(現)熱帯農業研究センター

• 高橋 正通

  森林総研:(現)熱帯農業研究センター

• PANUTHAI Samruan

  Mae Klong Watershed Research Station

• Limtong Pitayakon

  Land Development Department

• Takahashi Masamichi

  Forestry And Forest Products Res. Inst. Ibaraki Jpn

• Marod Dokrak

  Department Of Forest Biology Faculty Of Forestry Kasetsart University

• 高橋 正通

  森林総合研究所立地環境研究領域:(現)森林総合研究所企画部

• Panuthai Samreong

  Kasetsart University

• LEAUNGVUTIVIROG Chaveevan

  Kasetsart University

• SUKSAWANG Songtam

  Kasetsart University

• ANUSONTPORNPERM Somchai

  Kasetsart University

• MAROD Dokrak

  Kasetsart University

• Limtong Pitayakon

  Land Development Department Kasetsart University/ Land Development Department Kasetsart University/ National Parks Wildlife And Plant Conservation Department Kasetsart University/ National Parks Wildlife And Plant Conservation Department Kasetsart Univers

• Hirai Keizo

  Forestry And Forest Products Research Institute

• TAKAHASHI Masamichi

  Forest Products Research Institute

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