亞熱帶典型丘陵坡地馬尾松林土壤N2O排放研究.pdf

1、大氣中溫室氣體濃度的迅猛增加主要是受人類活動的影響所造成的,而由此導致的全球氣候變暖和環(huán)境變化已引起全世界的廣泛關注。N2O是重要的溫室氣體之一,其重要排放源是土壤,主要來自于土壤微生物的硝化和反硝化作用過程。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,在溫室氣體排放中占有重要的地位。研究亞熱帶地區(qū)林地N2O的排放特征及其影響因素,可預測未來該地區(qū)溫室氣體排放狀況,為今后制定溫室氣體減排措施提供科學依據(jù)。本研究以亞熱帶典型丘陵坡地馬尾松林(Pinus M

2、assoniana)土壤為研究對象,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法對該土壤N2O排放量進行了為期一年的定位觀測,研究了林地土壤N2O的年排放動態(tài)及其與各環(huán)境因子的關系,并通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗定量研究了溫度和水分對馬尾松林土壤N2O排放的影響。主要研究結果如下:
　　(1)觀測期內(nèi)馬尾松林土壤N2O排放通量呈現(xiàn)較明顯的季節(jié)變化,在夏季和秋初排放通量較高,在秋末和冬春季較低,甚至出現(xiàn)負值。N2O平均日排放量為3.89gN/hm2/d,排放通量受到

3、氣溫、降水量、5cm土壤溫度、土壤水分以及土壤礦態(tài)氮等因素不同程度的影響,其中N2O排放通量與日最低氣溫、5cm土壤溫度和0～20cm表層土壤含水量存在顯著正相關關系(P<0.05),與前四天累積降水量和0～20cm表層土壤礦態(tài)氮含量存在極顯著正相關關系(P<0.01)。并應用多元統(tǒng)計分析方法構建了馬尾松林土壤N2O排放的預測模型與實測結果具有較高的一致性。
　　(2)室內(nèi)培養(yǎng)15d的結果表明,在溫度為15℃、25℃、30℃水平下

4、,水分含量為40％的土壤持水孔隙(WFPS)、50%WFPS和60%WFPS的處理中土壤N2O的排放量變化隨著培養(yǎng)時間的延長大致呈“S”型曲線增加,且N2O的排放總量較高,最高可達242.85mg N2O-N/kg;在WFPS=20%和WFPS=30%的處理中,土壤N2O的排放總量處于較低水平,變化范圍為1.92～2.72mg N2O-N/kg。當溫度在5℃時,該土壤硝化和反硝化反應受到抑制,幾乎不產(chǎn)生N2O,平均排放總量僅為0.55m