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.     

祁连山青海云杉林温度变化对土壤呼吸的影响

据方精云等(2001)研究,我国土壤CO2的释放通量为4.2 PgC·a-1,约占全球土壤CO2释放通量的5.6%～8.4%.然而,在我国已经开展的一系列与全球变化相关的研究中,对土壤呼吸的研究还比较少.目前已报道的研究工作都集中在东部地区特定的森林生态系统或农田内,而西部地区土壤呼吸以及土壤呼吸沿海拔梯度(自然条件下海拔梯度和人类干扰下土地利用方式)变化的研究报道并不多见.土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,由于土壤呼吸对温度变化相当敏感,CO2又是主要的温室气体,在全球变暖的情况下,通过土壤呼吸从土壤释放到大气中的CO2量会随着地球表面温度的升高而增加,这是全球变化的一个正反馈效应.     

土壤呼吸物理过程及真呼吸

为研究土壤呼吸的物理过程及真呼吸,通过对土壤呼吸产生和传输的物理过程分析,根据质量守恒定律,考虑扩散和对流作用对土壤CO2传输的影响,建立土壤CO2传输物理模型,在两个研究样地上进行模型的应用。结果表明,该模型的模拟结果较好地体现了土壤真呼吸及其昼夜、月际变化;各次观测各种处理真呼吸的昼夜变化特征体现了林地土壤自养及异养呼吸的昼夜变化特征,土壤CO2排放通量与真呼吸的差值很小;观测期内两林地土壤表面CO2排放通量均值均小于真呼吸均值,表明在春、夏和秋三个季节土壤CO2表现为积累的过程。本文的研究结果对于研究土壤呼吸本质问题具有重要意义。     

北京市3种园林绿地土壤碳排放浓度比较

对北京不同植被类型的园林绿地土壤CO2排放浓度和通量进行比较,通过利用AV-SFS土壤呼吸分析仪测量,于2010年9~12月测定并分析了北京朝阳区四环附近3种典型植被类型的土壤CO2排放日变化状况。结果显示,不同植被类型的土壤CO2排放变化都表现为单峰曲线;裸地和林下园地的土壤CO2排放单日日变化幅度都比草坪地的值低;两者日排放浓度最高值高于草坪地,最低值低于草坪地。不同植被类型土壤CO2排放通量的分析结果表明,研究地在实验状态下,草坪地的土壤碳通量日变化最高,平均值为-437.1g·m-2·s-1;裸地土壤碳通量日变化最低,且与林下园地两者之间的差异较小。     

采伐对幕布山区毛竹林土壤呼吸的影响

利用LI-COR-8100土壤CO2通量自动测量系统测定了湖北赤壁幕布山区采伐毛竹林土壤表面CO2通量及5 cm深度的土壤温度、湿度,研究了采伐对毛竹林土壤呼吸的影响,并用壕沟法区分各组分呼吸。结果表明:采伐显著增加了毛竹林的土壤温度,但对土壤湿度无显著影响;采伐能增加土壤呼吸、凋落物呼吸与矿质呼吸,但降低了根系呼吸;土壤总呼吸及组分呼吸与土壤温度呈指数相关(R2=32.63%84.50%),与土壤湿度呈线性相关(R2=40.60%93.50%),运用土壤温度、湿度复合模型能提高预测土壤呼吸的准确性(R2=41.40%96.20%)。采伐毛竹林土壤呼吸的增加主要因为采伐后土壤温度升高所致。     

长白山典型阔叶红松林土壤二氧化碳排放通量

随着大气CO2浓度的升高,主要由其引起的温室效应与对生物新陈代谢的影响变得越来越显著。森林生态系统在全球碳循环中扮演着重要的角色。为了评估和理解森林土壤CO2通量及其随空气和土壤温度的季节和昼夜变化规律,我们在长白山北坡典型阔叶红松林内利用静态箱技术进行了原位观测。实验在整个生长季(6月初至9月末)昼夜进行,利用气相色谱进行气体分析。结果表明: 长白山阔叶红松林土壤是大气二氧化碳源,其CO2通量具有明显的季节和昼夜变化规律。通量的变化范围是(0.30-2.42)μmol穖-2穝-1,平均值为0.98μmol穖-2穝-1。土壤CO2排放的季节规律表明,土壤CO2通量的变化与气温和土壤温度的变化有关。CO2平均通量的最大值出现在7月((1.27±23%)μmol穖-2穝-1),最小值出现在9月((0.5±28%)μmol穖-2穝-1)。土壤CO2的昼夜波动与土壤温度变化有关,而在时间上滞后于温度的变化。森林下垫面土壤CO2通量与土壤温度显著相关,与6cm深度土层温度相关系数最大。基于气温和土壤温度计算的Q10值范围为2.09-3.40。图2表3参37。     

质量平衡法估测树干呼吸的理论与应用

介绍质量平衡法的理论、估测方法及其应用,并对其进行评价.质量平衡理论认为:一段树干组织产生的CO2,应该是CO2通量的总和,包括通过树皮向外扩散的CO2释放通量、该段树干液流中的CO2运输通量(流入和流出液流的CO2浓度之差)及液流中的CO2储存通量(液流中CO2浓度在时间上的变化量).应用质量平衡法测定树干呼吸的关键是要估测树干内部的CO2通量,即液流中CO2的储存、运输和扩散.对于液流中CO2的估测主要有2种方法:1)用仪器直接测定木质部液流中的CO2浓度;2)通过测定树干液流停止流动或相对很低时(夜间)树干的CO2释放通量与液流流动时(白天)树干CO2释放通量的差值,间接估测木质部液流中CO2浓度.质量平衡方法提供了一个更为精确地估测木本组织呼吸的方法,其结果更为合理.     

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。     

降水减少对红锥和马尾松温室气体排放的影响

为了揭示降水变化对森林土壤CO2、N2O、CH4通量的影响,本研究以南亚热带红锥和马尾松人工林为研究对象,设置穿透雨减少50%和不减雨(对照),2013—2015年开展野外降水控制实验,结果表明:穿透雨减少仅导致红锥雨季土壤CO2排放通量比对照显著增加了39.1%,而对红锥全年和旱季土壤CO2排放通量、以及红锥全年、旱季和雨季土壤N2O排放和CH4吸收通量均无影响。对马尾松而言,穿透雨减少对其全年、旱季和雨季土壤CO2排放、N2O排放和CH4吸收通量的影响均不显著。另外红锥土壤温室气体排放通量大于马尾松,在减雨处理下更加明显。相关分析表明,红锥和马尾松土壤CO2排放通量与5 cm土壤温度呈指数正相关,与5 cm土壤温、湿度呈二元线性正相关;红锥和马尾松土壤N2O排放通量与5 cm土壤温、湿度的线性关系不显著;红锥土壤CH4吸收通量与5 cm土壤湿度和5 cm土壤温、湿度呈显著的线性负相关,而马尾松土壤CH4吸收通量与5 cm土壤温、湿度的线性关系不显著。总之,短期降水减少可能导致红锥雨季土壤CO2排放显著增加,然而不会改变马尾松土壤CO2、N2O和CH4通量。未来降水减少可能扩大红锥和马尾松土壤温室气体排放通量的差异。     

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...