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摘 要
为研究纯林、混交林土壤二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放特征,有效评估不同林型组成所产生的温室气体差异。本文以黄土台塬7 种典型纯林及其混交林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,比较各林型土壤CO2、CH4 和N2O 的排放规律及其对环境因子的响应。 结果表明:研究区各林型土壤均为CO2、N2O 的排放源,CH4 的吸收汇。不同林型土壤温室气体排放差异显著,在土壤CO2 年均排放中,沙棘刺槐混交林最高(130.73 mg.m-2.h-1),油松最低(51.33 mg.m-2.h-1);在土壤CH4 年均吸收中,油松最高(60.82 μg.m-2.h-1),侧柏最低(36.67 μg.m-2.h-1);在土壤N2O 年均排放中,沙棘刺槐混交林最高(4.42 μg.m-2.h-1), 油松最低(-0.06 μg.m-2.h-1)。各林型土壤CO2 与土壤温度呈正相关,与土壤含水量呈负相关;侧柏和沙棘刺槐混交林土壤CH4 吸收与土壤温度呈正相关,随0~5 cm 土壤含水量的增加呈先增加后减少的规律;刺槐和油松土壤N2O 与土壤温度为显著正相关,其他林型与土壤温度及含水量无明显相关性。 研究表明:土壤温室气体排放与林型组成有关,受环境因子影响,各温室气体表现出不同的排放特征。 结 论: (1)黄土台塬7 种林型土壤均为CO2 和N2O 的排放源,CH4 的吸收汇。 (2)不同林型土壤温室气体季节排放或吸收存在差异,在生长季,乔灌混交林土壤CO2 通量显著高于纯林,针阔混交林土壤CO2 通量居于针、阔叶纯林之间,而乔灌-针阔组合型混交林的土壤CO2 通量则低于阔叶林高于针叶林,在非生长季,3 种混交林均低于其纯林;在土壤CH4 吸收中,3 种混交林的土壤CH4吸收能力均低于其纯林;在土壤N2O 排放中,乔灌混交林土壤N2O 排放能力高于其纯林,针阔混交林居于针、阔叶纯林之间,而乔灌-针阔组合型混交林低于阔叶林高于针叶林。3 种组合方式的混交林土壤 CO2、N2O 排放和CH4 吸收能力从高到低依次为:乔灌混交林>针阔混交林>乔灌-针阔组合型混交林。 (3)不同组合方式的混交林土壤温室气体与土壤温湿度的相关性不同,与纯林、乔灌混交林以及针阔混交林相比,乔灌-针阔组合型混交林土壤CO2与土壤温湿度的相关性最高,其土壤CO2 排放量随土壤温湿度的升高而增加;森林土壤对CH4 的吸收随土壤温 度升高而增加,但对土壤含水量有一定的适应范围, 当超过一定的阈值时,土壤对CH4 的吸收能力会随之减弱;各林型土壤N2O 与土壤温湿度相关性较低,仅针、阔叶纯林土壤N2O 表现出与土壤温度的正相关性,其他林型与土壤温湿度均无显著相关性。 (编辑:Wendy) |