阔叶红松林土壤CO2,N2O排放和CH4吸收的研究

为研究凋落物对CO2,N2O排放和CH4吸收的影响,从2002年9月3日到2003年10月30日,采用静态密闭箱技术对长白山阔叶红松林两种类型土壤生态系统的CO2,N2O和CH4的通量进行测定。两种土壤类型分别为表层有凋落物覆盖和没有凋落物覆盖。研究结果表明,凋落物对CO2,N2O和CH4通量有显著性影响(P<0.05)。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的日变化趋势和无凋落物样地中三种气体的日变化趋势相似,且CO2,N2O和CH4的日通量峰值都出现在18:00。有凋落物样地的CO2,N2O和CH4通量的季节变化趋势和无凋落物样地中三种气体的季节变化趋势也相似,但在一年之中,CO2和CH4的峰值出现在六月,N2O的峰值却出现在八月。研究结果还表明有凋落物样地CO2,N2O的日排放通量和年均排放通量明显大于无凋落物样地中两种气体的排放通量,但有凋落物样地的CH4日吸收通量和年均排放通量却小于无凋落物样地的CH4吸收通量。     

影响土壤N_2O排放和CH_4吸收的主控因素的研究(英文)

本文于2000年7月,在实验室模拟条件下,以长白山阔叶红松林鲜土壤为对象,采用正交试验设计法对土壤进行培养实验,研究了影响土壤N2O排放和CH4吸收的主要因素。考察了温度、水分、pH值、NH4+及NO3-五因素对森林土壤N2O排放和CH4吸收的影响。实验结果显示:在本试验设计的因素、水平条件下,N2O排放速率、CH4吸收速率二者均与土壤pH值和温度这两个因素呈显著正相关。并且N2O排放速率与CH4吸收速率间呈显著线性正相关关。     

华南地区4种典型人工林土壤CO_2和CH_4通量研究

采用静态箱/气相色谱分析技术对中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站尾叶桉纯林(Eucalyptus urophylla,EUp)、厚荚相思纯林(Acacia crassicarpa,ACp)、10个树种混交林(Tp)和30个树种混交林(THp)4种林型的土壤CO2和CH4排放通量进行了原位测定,研究纯林和混交林对土壤温室气体排放的影响。结果表明:4种林型土壤都是CO2的源,但对CH4而言,可能是源,也可能是汇。CO2和CH4排放通量季节波动幅度较大;4种林型土壤CO2和CH4通量在湿季均维持较高水平;峰值均出现在湿季,旱季则趋于降低,且相对稳定。由于EUp和ACp纯林土壤微生物碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)比混交林高,导致Eup(130.67 mg.m-2.h-1)和Acp(134.65 mg.m-2.h-1)土壤CO2通量显著高于Tp(111.39 mg.m-2.h-1)和THp(108.53 mg.m-2.h-1)。在4种林型中,尾叶桉和厚荚相思对土壤NO3-N和NH4-N快速吸收,土壤CH4排放通量较低。土壤温度、湿度、MBC、NO3-N和NH4-N都是影响土壤CO2和CH4...     

小兴安岭落叶松沼泽林土壤CO2,N2O和CH4的排放规律

采用静态箱-气相色谱法,研究小兴安岭兴安落叶松-油桦-修氏苔草沼泽林、兴安落叶松-油桦-笃斯越橘-藓类沼泽林和兴安落叶松-狭叶杜香-中位泥炭藓沼泽林生长季节土壤温室气体(CO2,N2O和CH4)排放通量的季节变化规律、季节排放量及其主控因素.结果表明:1)3种落叶松沼泽林土壤CO:排放通量均呈现夏季高(651.4～823.6 mg·m-2h-1)春秋季低(233.3～310.0 mg·m-2h-1)的单峰型季节变化,N2O排放通量(0.010～0.049,0.012～0.020和0.010～0.080 mg·m-2h-1)分别呈现夏季>春季>秋季,春季>夏季>秋季和秋季>春季>夏季的变化规律,CH4排放通量(-0.083～0.037,-0.122～0.078和-0.05～0.026 mg·m-2h-1)分别呈现春秋季排放、夏季吸收,春季排放、夏秋季吸收和春夏季排放、秋季吸收的交替式季节变化;2)表层土壤(0～30cm)温度是土壤CO2排放的主要影响因素,低水位与较高表层土壤温度是N2O排放的主要影响因素,水位是CH.排放的主要影响因素,高水位时土壤排放CH4,低水位时土壤吸收CH4;3)3种落叶松沼泽林土壤在生长季节均为CO2排放源(20.8～25.2 t·hm-2),且夏季为强排放源、春秋季为弱排放源,3者均为N2O排放源(0.192～1.128kg·hm-2),兴安落叶松-油桦-修氏苔草沼泽林为强排放源,另2者为弱排放源,兴安落叶松-油桦-修氏苔草沼泽林和兴安落叶松-油桦-笃斯越橘-藓类沼泽林土壤为CH4强吸收汇(1.152～1.200 kg·hm-2),兴安落叶松-狭叶杜香-中位泥炭藓沼泽林土壤为CH4弱排放源(0.168 kg·hm-2);4)兴安落叶松-油桦-修氏苔草沼泽林土壤温室气体CO2排放强度最高(25.4 t·hm-2),另2者相对较低(20.8～21.2 t·hm-2),但均以CO2排放占绝对优势地位(99.63%～99.93%),N2O和CH4排放占次要地位(0.19%～0.92%和0.02%～0.10%).     

亚热带三种林型甲烷通量及其影响因子

利用静态箱-气相色谱法,观测中亚热带三种森林类型(杉木人工林(CL)、青冈-石栎常绿阔叶林(CG)和马尾松-石栎针阔叶混交林(PM))土壤CH4通量,及土壤温度、含水率、土壤有机质(SOC)和全氮含量等相关因子。结果表明:亚热带三种森林类型土壤CH4通量总体变化趋势相似,均表现出一定的月变化规律,冬季高、春夏季逐渐降低。其通量平均值为-1.71μg/(m2·h)(CL),-4.14μg/(m2·h)(CG)和-9.48μg/(m2·h)(PM),均表现为大气CH4的汇。土壤CH4通量与土壤温度(地表、地下5 cm和地下10cm)之间相关性显著(p0.01)。杉木林和马尾松-石栎林土壤CH4通量与土壤5 cm含水率显著相关(p0.05)。土壤CH4通量与青冈-石栎林SOC含量,杉木林、马尾松-石栎林的全氮含量的相关性显著(p0.05)。     

华北落叶松人工林土壤CO2和CH4通量的时间动态变化

采用静态箱—气相色谱(GC)法,对大青山地区华北落叶松人工林夏季(6～8月)土壤CO2和CH4通量进行原位测定,研究了夏季土壤温室气体通量和昼夜变化规律及其与温度的关系.结果表明:大青山华北落叶松人工林6、7、8月土壤CO2排放通量平均值分别为296.7、727.7、461.2 mg/m2·h;不同月份的CO2通量昼夜变化均呈现昼高夜低的现象.大青山华北落叶松人工林土壤为大气CH4的汇,6～8月土壤月均CH4吸收通量均值大小顺序为8月＞7月＞6月;各月CH4吸收通量昼夜变化表现为单峰型,最大吸收通量出现在白天.9:00和19:00这2个时间区域内进行土壤呼吸观测,经矫正后可以代表6～8月大青山华北落叶松人工林土壤CO2和CH4气体通量值.温度是影响CO2和CH4通量的重要因子.     

不同桉树人工林土壤呼吸旱雨季变化特征

以雷州半岛气候背景条件下具有良好培育前景的5种桉树人工林(湿加松林为对照)为研究对象,测定并分析各个林分土壤呼吸速率在旱季和雨季的差异,以揭示其与土壤温、湿度的关系.结果表明:土壤呼吸速率在旱季表现为先减后增变化趋势,在雨季表现为先增后减或逐渐减小变化趋势,旱、雨季变化特征明显.6个林分旱、雨季土壤呼吸速率均值分别为1.63~3.32μmol·m-2·s-1和2.55~4.36μmol·m-2·s-1.旱季土壤温、湿度共同促进土壤呼吸作用,雨季土壤温度促进土壤呼吸,土壤湿度抑制土壤呼吸作用.     

排水造林对泥炭沼泽湿地碳循环的影响

湿地在全球气候变化中扮演着重要作用,当湿地排水后,地表水位下降,湿地土壤有氧层增加,CO2排放速率增加,CH4排放速率减少,进而影响全球温室气体的浓度。本文综述了国内外有关湿地排水对土壤CO2、CH4、N2O温室气体和土壤碳储量影响的研究进展,指出了应加强研究的方向,可为湿地恢复和碳管理的研究提供参考。     

尖峰岭热带山地雨林林窗土壤甲烷通量研究

以海南岛尖峰岭热带山地雨林因2012年左右台风干扰形成的林窗样地为研究对象,开展土壤甲烷通量的原位观测试验,测定林窗和林下凋落物质量、土壤温度、土壤含水量、酶活性及其他土壤理化指标,运用最佳结构模型研究土壤甲烷通量与环境因子的关系,分析林窗土壤甲烷通量变化特征、影响因素及其与林下的差异。结果表明:海南岛尖峰岭热带山地雨林表现为甲烷吸收,林窗和林下的年平均甲烷通量分别为(-0.37±0.26)和(-0.36±0.24)nmol·m^-2·s^-1,林窗和林下的土壤甲烷通量月变化特征无显著差异(P>0.05),呈现旱季高雨季低的特征。土壤甲烷通量的最佳结构模型表明,全年和旱季的林窗与林下土壤甲烷的主要调控因子均为土壤含水量,但雨季土壤甲烷调控作用最强的因子是土壤温度。结果表明,因台风形成的6个林窗短期对土壤甲烷通量没有显著影响,但林窗和林下的土壤甲烷通量具有旱季大于雨季的季节变化特征。     

剔除林下灌草及添加固氮植物对华南地区4种人工林土壤甲烷(CH4)通量的影响

CH4是重要的温室气体之一,其主要排放源是森林土壤。本研究采用静态箱法对华南地区尾叶桉林（Eucalyptusurophylla）（B1）,厚荚相思林（Acacia crassicarpa）（B2）,10个树种的混交林（B3）和30个树种的混交林（B4）4种林型土壤CH4通量进行了原位测定,研究剔除林下灌草和添加翅荚决明（Cassia alata）对土壤CH4通量的影响。4个处理包括：（1）剔除林下灌草并添加翅荚决明（UR＋CA）;（2）仅剔除林下灌草（UR）;（3）仅添加翅荚决明（CA）;（4）对照（CK）。研究结果表明：林型变化对土壤CH4通量有重要影响,B1和B2表现为CH4的汇,而B3和B4为CH4的源,剔除林下灌草能改善土壤微生物活性,加快土壤矿化速度,促进CH4的吸收;而林下添加翅荚决明,由于翅荚决明根系的固氮作用,能加快土壤CH4的排放,表层土壤温度和湿度与土壤CH4通量具有强相关性;土壤有机碳（SOC）和可溶性N也是影响CH4通量的重要因子。本研究对探寻人工林管理措施对土壤CH4捧放影响机制具有重要的意义。     

南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构

[目的]探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。[方法]以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象，将收集于2017年2月各林分土壤表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）和底层（40～60 cm）的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序，基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。[结果]表明：（1）马尾松林改造成米老排林和火力楠林后，显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性，这主要由土壤含水量（SWC）所致。（2）红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后，表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化，而在中层只有红锥林有显著改变，受限于土壤SWC、总磷（TP）、总氮（TN）和碳氮比（C/N）。（3）马尾松林改建为乡土阔叶林后，不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集，环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。（4）在土壤表层和中层，马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林，表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。[结论]综上，考虑土壤细菌群落分类和系统发...     

桂南不同植被模式公益林植物多样性与土壤因子的关系

采用样方调查及取样分析方法,研究了桂南地区4种不同植被模式生态公益林植物群落物种多样性及其与土壤因子的关系,运用逐步回归分析法,筛选出对物种多样性指数影响显著的土壤因子,建立最优线性回归方程。结果表明:(1)不同植被模式乔木层、灌木层、草本层的物种多样性指数存在一定差异。乔木层,Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度均以马尾松×红锥混交林最大,物种多样性相对最高,马尾松纯林和马尾松×椆木混交林次之,大叶栎纯林最低;灌木层,各物种多样性指数的变化趋势为马尾松纯林马尾松×红锥混交林大叶栎纯林马尾松×椆木混交林;草本层各多样性指数无显著差异。(2)不同植被模式对土壤理化性状产生了一定影响。综合比较,马尾松×红锥混交林和马尾松×椆木混交林对土壤的改良作用较显著,大叶栎纯林次之,马尾松纯林最差。(3)速效磷、全氮、全磷、全钾、最大持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水率和容重分别与植物各层物种多样性指数存在极显著(P0.01)的线性关系,它们是拟合各层物种多样性指数方程的关键因素。     

间伐对华南地区相思人工林土壤理化性质、微生物及酶活性的影响

以东莞大岭山马占相思林3种间伐改造模式(未间伐+套种、间伐30%+套种和间伐60%+套种)及未间伐林分为对照林分的土壤为研究对象,改造11 a后,比较研究这4种改造模式在旱季和雨季下土壤的理化性质、土壤微生物和土壤酶活性的影响。结果表明,(1)不同间伐模式在旱季和雨季下林分的土壤理化性质之间存在差异,旱季时土壤全N和硝态氮含量较低,其它土壤养分含量较高,雨季时土壤全N和硝态氮含量较高,其它土壤养分消耗较高,其含量较低。(2)间伐促进林分土壤微生物生物量的积累,且旱季显著高于雨季。(3)改造后林分植被覆盖提高了土壤酶活性,旱季土壤磷酸酶和脲酶活性显著高于雨季。(4)PCA分析结果表明,无论是旱季,还是雨季,土壤理化性质、微生物和酶活性因子之间相关性显著;且各指标空间分布格局差异及不同改造模式林分对土壤因子响应不同。以未间伐与套种改造模式能有效改善马占相思纯林的土壤理化性质,同时提高土壤微生物生物量和土壤酶活性。     

马尾松人工幼林土壤肥力变化及其综合评价研究

通过分析广西环江县桉树林及砍伐后种植马尾松和荒地的土壤化学性质,运用灰色关联分析方法,研究和评价马尾松和荒地取代桉树后土壤肥力变化状况。研究结果显示:取代桉树林后,4.0a马尾松和荒地的土壤碱解N、有效P、速效K、交换性Ca和有效Zn有所提高,土壤pH值有所改善,而全N、全P、全K、交换性Mg和有效Cu有所减少。0～20cm层土壤有机质和有效B有所降低,20～40cm层的反而有所提高。不同林龄马尾松和荒地的土壤综合肥力普遍较差。造林4年后,同土层马尾松林的土壤综合肥力低于荒地。除4.0a荒地0～20cm层的土壤综合肥力基本无变化外,其他4.0a马尾松和荒地土壤综合肥力都有不同程度退化,而以4.0a马尾松20～40cm层的土壤肥力退化最严重。研究结果可为马尾松人工幼林的配方施肥提供理论依据。     

小兴安岭天然针阔混交林择伐后土壤呼吸动态变化

采用LI-8100土壤CO2排放通量全自动测量系统,针对小兴安岭带岭林业局东方红林场不同择伐强度的针阔混交林样地,测定林地生长季土壤呼吸速率以及10cm土深处的温度和湿度,探讨生长季土壤呼吸的日变化、季节变化和年通量。结果表明：土壤呼吸日变化动态与土壤温度日变化动态基本一致,呈明显的单峰曲线。采伐强度不同间接影响着土壤呼吸速率。研究表明：针阔混交林土壤呼吸速率均值在0．6—8．2μml·m^-2·s^-1之间,高于同纬度其他地区;雨季（6月、7月、8月、9月）土壤呼吸明显大于旱季（5月、10月、11月）;针阔混交林生态系统土壤呼吸不同月份通量值在1．68～18．82mol·m^-2之间,最大值和最小值分别出现在7月和11月。与北半球温带森林生态系统土壤呼吸变化趋势基本一致。2006年针阔混交林生态系统土壤呼吸通量为84．37mol·m^-2,与朝鲜半岛硬阔混交林土壤呼吸相似,但比一些热带地区的结果偏大。     

模拟气候变暖和林内穿透雨减少对干旱年暖温带锐齿栎林土壤呼吸的影响

[目的]研究土壤呼吸对气候变暖和干旱的响应,阐明全球气候变化与土壤碳排放之间的反馈关系。[方法]采用红外辐射增温和林内穿透雨减少技术模拟气候变暖和干旱,通过LI-8100土壤CO2通量测定系统对生长季土壤呼吸速率进行观测,分析了干旱年不同处理(对照、增温+减雨、增温、减雨)对土壤呼吸速率的影响。[结果]显示:生长季,以上4种处理的土壤呼吸速率分别为1.78、1.84、2.02和2.01μmol·m~(-2)·s~(-1),5 cm土壤温度和土壤湿度分别可以解释土壤呼吸速率变异的68.2%87.5%和51.0%66.6%。干旱期,以上4种处理的土壤呼吸速率均低于生长季,增温处理降低了土壤呼吸速率与土壤温度的相关性,但增加了土壤呼吸速率与土壤湿度的相关性。[结论]干旱年内,土壤温度和湿度是影响该区土壤呼吸速率的主要环境因子,干旱期增温处理引起土壤湿度对土壤呼吸的限制作用削弱了气候变暖与土壤碳排放之间的正反馈作用。     

北京低山区两种人工林土壤中N2O排放通量的研究

N2 O是一种重要的温室气体 ,其主要的排放源是土壤。本研究采用静态封闭箱式技术在 1997～1998年对北京西山低山区元宝枫和油松人工林地土壤中N2 O的排放通量进行了原位测定。研究结果表明该地区森林土壤为大气N2 O气体的一个重要的源 ,年平均排放通量为 3 16 μg·m- 2 h- 1 ,变动范围为 - 1 2～ 7 92μg·m- 2 h- 1 。林地土壤N2 O的排放有较明显的季节变化趋势 ;夏季最高 ,春秋季次之 ,冬季最低甚至出现负值。排放通量的大小主要决定于土壤温度、土壤湿度及测定时前 5d内降水量等因子。研究还表明N2 O的排放通量有一定的日变化趋势 ;6 :0 0出现最低点 ,9:0 0和 18:0 0出现最高点     

祁连山中部云杉林和高寒草甸土壤N矿化及其影响因素研究

以正交试验好气培养土壤方法分析了祁连山青海云杉林和高寒草甸下土壤N矿化及其与温度、湿度、土层和海拔的关系.结果显示:以土壤N矿化量极差计,土层和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是温度,湿度影响较小;以土壤N矿化比例极差计,温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化影响最大,其次是湿度,土层影响较小.温度和温、湿度交互作用对土壤N矿化量影响显著,对土壤N矿化比例影响却不显著(P<0.05).35 ℃下土壤N矿化量比5 ℃和15 ℃下高,而25 ℃与5 ℃和15 ℃下差异不显著;35 ℃下土壤N矿化比例比15 ℃下高,15 ℃与5 ℃和25 ℃差异不显著(P<0.05).不同湿度下土壤N矿化量差异不显著,土壤含水量为20%时土壤N矿化比例比60%时低(P<0.05).海拔高度3 200 m处森林土壤N矿化量比3 500 m处高寒灌丛草甸土壤中低(P<0 05),3 600 m与3 400 m、3 200 m及3 500 m与3 600 m差异却不显著(P<0.05).015 cm土层土壤N矿化量比1535 cm土层高,但两个土层土壤N矿化比例差异不显著(P<0.05).Q10在0.72.0,5℃升高到15℃较低,15℃升高到25℃及25℃升高到35℃下较高.说明祁连山高寒草甸和山地森林土壤N矿化受温、湿度变化的影响较大.     

4种寒温带兴安落叶松林土壤CO_2,CH_4和N_2O排放通量特征

利用静态箱-气相色谱法,研究大兴安岭4种典型落叶松林(藓类-兴安落叶松林、杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林)在生长季主要温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放通量特征及与土壤理化性质的关系。结果表明:4种落叶松林均为CO_2的排放源,平均排放通量分别为45.88(藓类-兴安落叶松林)、38.68(杜香-兴安落叶松林)、54.54(草类-兴安落叶松林)和62.98(杜鹃-兴安落叶松林) mg·m~(-2)h~(-1)。其中杜鹃-兴安落叶松林排放通量最高,4种林型土壤CO_2排放通量均与土壤温度呈显著正相关。CH_4平均排放通量依次为0.089(藓类-兴安落叶松林)、-0.037(杜香-兴安落叶松林)、0.004(草类-兴安落叶松林)和-0.03(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),藓类-兴安落叶松林和草类-兴安落叶松林为CH_4的源,另2种林型表现为CH_4的汇。其中藓类-兴安落叶松林贡献了该地区95%以上的CH_4排放量。草类-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度存在显著相关性。藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林与土壤有机碳呈显著负相关。4种林型中仅杜鹃-兴安落叶松林土壤CH_4排放通量与5 cm深土壤含水量存在显著相关性。N_2O平均排放通量依次为0.007 3(藓类-兴安落叶松林)、0.012(杜香-兴安落叶松林)、0.009 3(草类-兴安落叶松林)和-0.0003(杜鹃-兴安落叶松林)mg·m~(-2)h~(-1),表现为N_2O的源(杜鹃除外)。不同月份N_2O排放通量研究结果显示,该地区4种林型N_2O的排放主要集中在夏末和秋季。影响N_2O排放通量的环境因子因林型而异,其中草类-兴安落叶松林与10 cm土壤温度呈显著正相关,与全氮、碱解氮和有机碳呈显著负相关;杜鹃-兴安落叶松林与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关性;藓类-兴安落叶松林和杜香-兴安落叶松林分别与土壤全氮和有机碳存在显著相关性,与土壤温度、含水量、pH值无显著相关性。     

马尾松人工林根呼吸的季节变化及影响因子

2007年1月至2008年12月,以长沙天际岭国家森林公园马尾松群落为研究对象,采用挖壕法研究马尾松群落去除根系后土壤呼吸速率动态及其与土壤温、湿度的相关关系。结果表明:马尾松群落和去除根系处理的土壤呼吸年变化范围分别为0.29～3.19,0.25～2.33μmol·m-2s-1,年均分别为1.56,1.03μmol·m-2s-1。去除根系土壤呼吸速率比对照降低12.2%～55.1%,根呼吸年均贡献率为28.3%。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与5cm土壤温度之间均呈显著指数相关,温度敏感系数Q10值分别为2.10和1.82,估算出根呼吸的Q10值为2.94。马尾松群落和去除根系的土壤呼吸速率与土壤湿度之间相关关系均不显著(P﹥0.05),但根呼吸与土壤湿度之间呈显著线性相关(P=0.023)。