模拟冻融对长白山地区2种温带森林土壤温室气体排放的影响
发布时间：2021-11-17 06:51
以长白山地区的硬阔叶林和次生白桦林土壤为研究对象,室内模拟冻融培养,定期检测土壤温室气体的排放通量及排放速率,研究冻融过程中2种林型土壤温室气体排放及相关因素。结果表明:土壤冻融过程中,2种林型土壤上层CO2、N2O排放通量均显著高于下层,且2种林型上、下层土壤CO2排放通量变化趋势相似。2种林型土壤CH4排放通量均为下层显著高于上层,且同一林型上、下层土壤CH4排放通量变化趋势相似。随冻融交替的进行,2种林型土壤中可溶性有机碳（DOC）含量与CO2排放通量呈极显著正相关,随冻融期土壤中DOC含量的增加,土壤中CO2排放通量也随之增加。在冻融交替中,2种林型土壤NH-4+-N含量与N2O排放通量呈极显著的正相关,随冻融期土壤NH4+-N含量的增加,土壤N2O排放通量也随之增加。
【文章来源】：扬州大学学报(农业与生命科学版). 2020,41(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【图文】：
N2O排放通量与NH4+-N含量的关系
由图1可知，2种林型土壤CO2排放通量在时间差异上变化趋势不同，硬阔叶林上、下层土壤CO2排放通量均在冻融过程中出现2次波谷，其中，在第8次冻融循环上层土壤CO2排放通量达到整个冻融循环最高值，在第5次冻融循环中下层土壤达到峰值，上、下层土壤CO2排放通量最高值较第1次冻融循环排放通量分别高182.2%、284.8%；次生白桦林上、下层土壤CO2排放通量变化波动较剧烈，均在第3次冻融循环时CO2排放通量达到整个冻融循环的最低值，整个过程呈先下降再上升再下降的变化趋势，冻融结束时上、下层土壤排放通量较预培养时排放通量分别低52.7%、43.9%。2种林型土壤在空间差异上CO2排放通量呈相似的变化趋势，其中，硬阔叶林土壤上、下层CO2排放通量呈极显著相关，且上、下层土壤呈极显著性差异；次生白桦林土壤上、下层呈极显著相关，且差异呈极显著。硬阔叶林土壤CO2排放随冻融过程呈增加趋势，在冻融中期达到峰值，随后下降；次生白桦林呈降低趋势，但没有明显的波动范围。2种林型上层土壤CO2排放通量与下层土壤均呈显著相关，且上层土壤CO2排放通量显著高于下层土壤。2.2 冻融循环对2种林型土壤CH4排放通量的影响
由图2可知，2种林型土壤CH4排放通量在时间差异上变化趋势不同，其中，硬阔叶林总体呈上升趋势，上、下层土壤均在预培养时为最低值，在冻融循环结束时出现最高值，上层土壤在冻融过程中波动幅度剧烈，预培养时CH4排放通量为-4.60μg·（m2·h)-1，排放峰值为0.36μg·（m2·h)-1，冻融过程整体上升107.8%，且硬阔叶林上、下层土壤在冻融结束前均呈净吸收状态，仅第10次冻融时出现排放。而次生白桦林上、下层土壤随冻融时间的变化，CH4排放呈不规则的波动，上层土壤在整个冻融过程中均呈净排放；而下层土壤在冻融循环中均出现净排放。在空间分布上，硬阔叶林上、下层土壤在整个冻融过程中CH4排放趋势呈相似的规律，其上、下层土壤CH4排放相关系数为0.862，呈极显著相关，且上层土壤CH4排放通量极显著高于下层土壤；次生白桦林上、下层土壤CH4排放通量不具备相似的排放规律，上下层土壤相关性极显著，且上、下层土壤CH4排放通量差异显著。通过分析，硬阔叶林在冻融过程中CH4排放通量呈增长趋势，随化冻过程的递进，促进了CH4的排放，而次生白桦林没有发现这一现象。此外，2种林型上层土壤CH4排放通量显著高于下层。2.3 冻融循环对2种林型土壤N2O排放通量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北季节性冻融农田土壤CO2、CH4、N2O通量特征研究[J]. 陈哲,韩瑞芸,杨世琦,张爱平,张晴雯,米兆荣,王永生,杨正礼. 农业环境科学学报. 2016(02)
[2]冻结强度和冻结时间对高寒区温带森林土壤微生物量、可浸提的碳和氮含量及N2O和CO2排放量的影响[J]. 徐星凯,段存涛,吴浩浩,李团胜,CHENGWei Guo. 中国科学:地球科学. 2015(11)
[3]冻融交替过程对黑土中氧化亚氮释放特性的影响[J]. 王金鹤,刘嘉,马卉,彭丽欣. 环境与发展. 2014(04)
[4]土壤冻融交替生态效应研究进展[J]. 孙辉,秦纪洪,吴杨. 土壤. 2008(04)
[5]沼泽湿地生态系统土壤CO2和CH4排放动态及影响因素[J]. 宋长春,杨文燕,徐小锋,娄彦景,张金波. 环境科学. 2004(04)
[6]冻融作用对系统与环境间能量交换的影响[J]. 李述训,南卓铜,赵林. 冰川冻土. 2002(02)
[7]全球冻融地区土壤是重要的N＿2O释放源的综合分析[J]. 朴河春,刘广深,洪业汤. 地球科学进展. 1995(03)
博士论文
[1]冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳的影响研究[D]. 王娇月.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
本文编号：3500417
【文章来源】：扬州大学学报(农业与生命科学版). 2020,41(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【图文】：
N2O排放通量与NH4+-N含量的关系
由图1可知，2种林型土壤CO2排放通量在时间差异上变化趋势不同，硬阔叶林上、下层土壤CO2排放通量均在冻融过程中出现2次波谷，其中，在第8次冻融循环上层土壤CO2排放通量达到整个冻融循环最高值，在第5次冻融循环中下层土壤达到峰值，上、下层土壤CO2排放通量最高值较第1次冻融循环排放通量分别高182.2%、284.8%；次生白桦林上、下层土壤CO2排放通量变化波动较剧烈，均在第3次冻融循环时CO2排放通量达到整个冻融循环的最低值，整个过程呈先下降再上升再下降的变化趋势，冻融结束时上、下层土壤排放通量较预培养时排放通量分别低52.7%、43.9%。2种林型土壤在空间差异上CO2排放通量呈相似的变化趋势，其中，硬阔叶林土壤上、下层CO2排放通量呈极显著相关，且上、下层土壤呈极显著性差异；次生白桦林土壤上、下层呈极显著相关，且差异呈极显著。硬阔叶林土壤CO2排放随冻融过程呈增加趋势，在冻融中期达到峰值，随后下降；次生白桦林呈降低趋势，但没有明显的波动范围。2种林型上层土壤CO2排放通量与下层土壤均呈显著相关，且上层土壤CO2排放通量显著高于下层土壤。2.2 冻融循环对2种林型土壤CH4排放通量的影响
由图2可知，2种林型土壤CH4排放通量在时间差异上变化趋势不同，其中，硬阔叶林总体呈上升趋势，上、下层土壤均在预培养时为最低值，在冻融循环结束时出现最高值，上层土壤在冻融过程中波动幅度剧烈，预培养时CH4排放通量为-4.60μg·（m2·h)-1，排放峰值为0.36μg·（m2·h)-1，冻融过程整体上升107.8%，且硬阔叶林上、下层土壤在冻融结束前均呈净吸收状态，仅第10次冻融时出现排放。而次生白桦林上、下层土壤随冻融时间的变化，CH4排放呈不规则的波动，上层土壤在整个冻融过程中均呈净排放；而下层土壤在冻融循环中均出现净排放。在空间分布上，硬阔叶林上、下层土壤在整个冻融过程中CH4排放趋势呈相似的规律，其上、下层土壤CH4排放相关系数为0.862，呈极显著相关，且上层土壤CH4排放通量极显著高于下层土壤；次生白桦林上、下层土壤CH4排放通量不具备相似的排放规律，上下层土壤相关性极显著，且上、下层土壤CH4排放通量差异显著。通过分析，硬阔叶林在冻融过程中CH4排放通量呈增长趋势，随化冻过程的递进，促进了CH4的排放，而次生白桦林没有发现这一现象。此外，2种林型上层土壤CH4排放通量显著高于下层。2.3 冻融循环对2种林型土壤N2O排放通量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]东北季节性冻融农田土壤CO2、CH4、N2O通量特征研究[J]. 陈哲,韩瑞芸,杨世琦,张爱平,张晴雯,米兆荣,王永生,杨正礼. 农业环境科学学报. 2016(02)
[2]冻结强度和冻结时间对高寒区温带森林土壤微生物量、可浸提的碳和氮含量及N2O和CO2排放量的影响[J]. 徐星凯,段存涛,吴浩浩,李团胜,CHENGWei Guo. 中国科学:地球科学. 2015(11)
[3]冻融交替过程对黑土中氧化亚氮释放特性的影响[J]. 王金鹤,刘嘉,马卉,彭丽欣. 环境与发展. 2014(04)
[4]土壤冻融交替生态效应研究进展[J]. 孙辉,秦纪洪,吴杨. 土壤. 2008(04)
[5]沼泽湿地生态系统土壤CO2和CH4排放动态及影响因素[J]. 宋长春,杨文燕,徐小锋,娄彦景,张金波. 环境科学. 2004(04)
[6]冻融作用对系统与环境间能量交换的影响[J]. 李述训,南卓铜,赵林. 冰川冻土. 2002(02)
[7]全球冻融地区土壤是重要的N＿2O释放源的综合分析[J]. 朴河春,刘广深,洪业汤. 地球科学进展. 1995(03)
博士论文
[1]冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳的影响研究[D]. 王娇月.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
本文编号：3500417
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