东北典型森林生态系统温室气体释放规律研究

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以中国东北东部3种典型森林生态系统(人工红松林、落叶松林和硬阔叶林)为研究对象,采用静态暗箱—气相色谱法,比较其土壤温室气体通量在生长季以及冻融期的时间动态及其影响因子,结果表明:在生长季,3种森林生态系统土壤总体上表现为大气N2O的排放源,其N2O通量从大到小顺序为:硬阔叶林(21.0±4.9μg·m-2·h-1)>红松林(17.6±4.6μg·m-2·h-1)>落叶松林(9.8±5.9μg·m-2·h-1)。各生态系统的N2O通量没有明显的季节动态,只在夏初出现排放峰值。3种生态系统N2O通量均与10 cm深土壤含水量极显著正相关,与NO3--N显著负相关;N2O通量对土壤温度和NH4+-N的响应出现分异:针叶林N2O通量与NH4+-N显著正相关,而与5 cm深土壤温度不相关;阔叶林与针叶林正相反。在较为干旱的2007年,土壤水分是影响3种林型土壤N2O通量的关键因子。植被类型与环境因子及N素有效性对N2O通量的相互作用将是未来研究的重点。东北东部森林在冻融期整体上表现为CO2的源,CH4的汇,其CO2通量大小(mg·m-2·h-1)依次是硬阔叶林(43.876±9.579)>落叶松(38.296±10.139)>林红松(28.839±3.616),CH4通量硬阔叶林(-0.038±0.007)>落叶松(-0.098±0.01 1)>林红松(-0.116±0.003)。3种林型间平均CO2通量差异不显著,而土壤CH4通量存在显著差异(P<0.05)。3种林型冻融期间CO2通量表现出与土壤水分类似的时间动态,且在中期出现排放峰值,CH4通量动态则更趋向于土壤温度的变化格局,随着温度的升高,在冻融末期出现吸收峰。CO2通量与10 cm深土壤含水量显著正相关,微生物量C,N则不同程度地影响着土壤CO2的释放;CH4通量与5 cm深土壤温度呈显著负相关,有效氮等则对CH4吸收有着限制性影响。
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