全球變化背景下,氣候變暖所引起的問(wèn)題已受到眾多領(lǐng)域的重視,CO2、CH4和N20作為導(dǎo)致溫室效應(yīng)最主要的3種氣體正被廣泛的關(guān)注與研究。目前,大量的化石燃料的燃燒、汽車尾氣排放、工業(yè)廢氣不達(dá)標(biāo)排放等人為因素被公認(rèn)為是導(dǎo)致溫室氣體排放量增加的主要原因,而不可忽略的生態(tài)系統(tǒng)的自身排放也是溫室氣體的重要來(lái)源之一。森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體排放上起著至關(guān)重要的作用,為估算森林生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體整體排放水平,測(cè)定其土壤溫室氣體排放通量必不可少。本研究在黑龍江省大興安嶺地區(qū),以寒溫帶興安落葉松原始林為研究對(duì)象,于2016年5～9月,利用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法測(cè)定該地區(qū)4種興安落葉松林(蘚類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林、草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林)土壤CO2、CH4和N20的排放通量,同時(shí)測(cè)定各個(gè)林型不同月份的土壤理化性質(zhì)和環(huán)境因子,并在生長(zhǎng)旺季完成不同林型林分結(jié)構(gòu)的調(diào)查,旨在探究不同興安落葉松林土壤CO2、CH4和N20的排放通量特征及與土壤理化性質(zhì)和環(huán)境因子的關(guān)系,進(jìn)而為該地區(qū)溫室氣體排放的總體核算提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)該地區(qū)林分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,喬木樹(shù)種單一(興安落葉松為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種),灌木層、草本層和地被層差異顯著。4種林型中蘚類-興安落葉松林土壤多常年積水,興安落葉松零星分布,林分密度最小;杜香-興安落葉松林林分密度最大,平均胸徑最小;草類-興安落葉松林地處山坡,土層薄,落葉松倒折較多,其林分密度較小,但平均胸徑最大;杜鵑-興安落葉松林多地處高海拔,灌木以杜鵑為主,常伴生白樺與偃松。(2)生長(zhǎng)季,4種興安落葉松林土壤均為CO2的排放源,平均排放通量分別為45.88(蘚類-興安落葉松林)、38.68(杜香-興安落葉松林)、54.54(草類-興安落葉松林)和62.98(杜鵑-興安落葉松林)mg·m-2·h-1。其中杜鵑-興安落葉松林排放通量最大,杜香-興安落葉松林排放通量最小。溫度是該地區(qū)土壤CO2排放通量的主要影響因子,土壤含水量和pH對(duì)其土壤CO2排放通量的影響因林型而異。由于海拔高、平均氣溫低、生長(zhǎng)周期短等因素作用,導(dǎo)致該地區(qū)CO2排放通量整體水平較低。(3)4種興安落葉松林土壤CH4平均排放通量依次為0.089(蘚類-興安落葉松林)、-0.037(杜香-興安落葉松林)、0.004(草類-興安落葉松林)和-0.03(杜鵑-興安落葉松林)mg·m-2·h-1 其中蘚類-興安落葉松林和草類-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為CH4的排放源,兩者排放強(qiáng)度差異顯著,其中蘚類-興安落葉松林提供了該地區(qū)95%以上的甲烷排放量。杜鵑-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為CH4的匯,兩者吸收強(qiáng)度相當(dāng),且兩者CH4排放通量與土壤溫度和土壤含水量有顯著的相關(guān)性,均表現(xiàn)出隨土壤溫度升高或土壤含水量增加對(duì)CH4的吸收量逐漸減小進(jìn)而轉(zhuǎn)為排放的規(guī)律。(4)4種興安落葉松林土壤N2O平均排放通量依次為0.0073(蘚類-興安落葉松林)、0.012(杜香-興安落葉松林)、0.0093(草類-興安落葉松林)和-0.0003(杜鵑-興安落葉松林)mg·m-2·h-1,表現(xiàn)為N20的源(杜鵑除外)。通過(guò)分析不同月份N2O排放通量可知,該地區(qū)4種林型土壤N20的排放主要集中在夏末和秋季。除蘚類-興安落葉松林外,其他3種林型土壤表現(xiàn)隨土壤溫度的升高對(duì)N2O由吸收轉(zhuǎn)為排放的趨勢(shì),而蘚類-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為隨月份增加其對(duì)N2O的吸收與排放交替發(fā)生的規(guī)律。影響土壤N2O排放通量的環(huán)境因子因林型而異,其中草類-興安落葉松林與10 cm 土壤溫度呈顯著正相關(guān),與全氮、堿解氮和有機(jī)碳呈顯著負(fù)相關(guān);杜鵑-興安落葉松林與土壤溫度和土壤含水量均呈顯著正相關(guān);蘚類-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林分別與土壤全氮和有機(jī)碳存在顯著相關(guān)性,與土壤溫度、含水量和pH值無(wú)顯著相關(guān)性。
【學(xué)位單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S714
【部分圖文】：

在５月至９月生長(zhǎng)季中，蘚類－興安落葉松林、杜香－興安落葉松林、草類－興安落葉逡逑松林和杜鵑－興安落葉松林土壤Ｃ０２排放通量范圍依次為－７．１９？１０７．４５、－８．７３？９６．６３、逡逑８．１７？１４０．３４和７．８２？２１３．７９邋ｍｇ．ｍ＇ｈ－１邋（圖３－１）。４種林型土壤（：０２排放通量季節(jié)變化逡逑規(guī)律基本一致，均隨月份的增加而表現(xiàn)出低一高一低的排放規(guī)律，其中杜鵑－興安落葉逡逑松林土壤Ｃ０２排放通量最高，較其他三種林型分別提高了邋１３．４邋％邋（草類－興安落葉松林）、逡逑２７．１５邋％邋（蘚類－興安落葉松林）和３８．５８邋％邋（杜香－興安落葉松林）。４種林型土壤Ｃ０２平逡逑均排放通量未達(dá)到顯著差異水平（／＞＝０．６６）。但對(duì)同一月份不同林型土壤（：０２排放通量逡逑進(jìn)行差異性分析，發(fā)現(xiàn)在同一月份上４種林型之間土壤Ｃ０２排放通量存在一定差異。在逡逑７月份，杜鵑－興安落葉松林土壤Ｃ０２排放通量最高，且與其他３種林型達(dá)到極顯著差異逡逑水平（Ｐ＜０．０１）。蘚類－興安落葉松林和杜香－興安落葉松林土壤在９月份表現(xiàn)為對(duì)Ｃ０２吸逡逑收，兩者Ｃ０２排放通量與草類－興安落葉松林和杜鵑－興安落葉松林差異顯著（ｐ＜０．０１）。逡逑４種林型在各個(gè)月份排放通量表現(xiàn)為７月＞６月＞８月＞５月＞９月（蘚類－興安落葉松林）、逡逑７月＞６月＞８月＞５月＞９月（杜香－興安落葉松林）、７月＞６月＞８月＞９月＞５月（草類－興安逡逑落葉松林）和７月＞６月＞８月＞９月＞５月（杜鵑－興安落葉松林），均在７月份達(dá)到排放峰逡逑值

０．０３邋ｍｇ？－２．＃邋（圖３－２）。其中蘚類－興安落葉松林和草類－興安落葉松林土壤表現(xiàn)為對(duì)逡逑ＣＨ４的排放，草類－興安落葉松林平均排放量較低，相當(dāng)于前者的４．４９％。杜鵑－興安落逡逑葉松林和杜香－興安落葉松林土壤表現(xiàn)對(duì)ＣＨ４的吸收，且吸收強(qiáng)度相近。４種林型中蘚類逡逑－興安落葉松林土壤ＣＨ４排放通量顯著高于其他３種林型，且與其他３種林型達(dá)到極顯逡逑著差異水平（戶＜0．0１）。蘚類－興安落葉松林土壤除九月份外，其他月份均表現(xiàn)為ＣＨ４的逡逑排放，且在８月份達(dá)到排放峰值；草類－興安落葉松林土壤呈現(xiàn)出對(duì)ＣＨ４吸收與排放交逡逑替發(fā)生的變化趨勢(shì)；杜鵑－興安落葉松林與杜香－興安落葉松林土壤分別在８月和９月表逡逑現(xiàn)為排放，其余月份均表現(xiàn)為對(duì)ＣＨ４的吸收。從月份來(lái)看，６、７和８月份，蘚類－興安逡逑落葉松林土壤ＣＨ４排放通量與其他３種林型差異顯著（＾＜０．０５），其他３種林型之間無(wú)逡逑顯著差異。５月份

量差異顯著（Ｐ＜０．０５）。８月份杜香－興安落葉松林和９月份蘚類－興安落葉松林土壤Ｎ２０逡逑排放通量分別與其他３種林型存在顯著差異性（／＞＜０．０５）。通過(guò)分析不同月份平均排放逡逑通量數(shù)據(jù)可知，４種林型Ｎ２０的排放主要集中在８、９月份的夏末和秋季［２５］（圖３－３）。逡逑１Ｘ２「邐＿ｅ＿ｇ類－１邋葉逡逑＾邐松秣逡逑１邐０．１５邋－邐…草類？落葉逡逑４邐松林逡逑？邋ｎ邋１邐ｊ邐？社‘洛時(shí)逡逑＾邐ｍ逡逑－邐／邐＼邐－Ｘ－社香－落葉逡逑ｇ邋０－０５邋？邐／邐■■邐＼邐－Ｖ．松林逡逑｜邋0邋■邋個(gè)逡逑＿￣０，０５邋．邐？：ｙ逡逑ｓ邋＊逡逑２邐－０．１邋－逡逑－０．１５邋邐１邐１邐？邐＇邐？逡逑５月邐６月邐７月邐Ｓ月邐９月逡逑月份Ｍｏｎｔｈ逡逑圖３－３邋４種林型不同月份土壤Ｎ２０排放通量逡逑Ｆｉｇ．３－３邋Ｎ２０邋Ｆｌｕｘｅｓ邋ｆｒｏｍ邋ｆｏｕｒ邋ｌａｒｃｈ邋ｆｏｒｅｓｔｓ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｍｏｎｔｈｓ逡逑３．４本章小結(jié)逡逑在本研究中，４種林型土壤Ｃ０２平均排放通量關(guān)系為６２．９８邋ｍｐｍｉｈ－１邋（杜鵑－興安落逡逑葉松林）＞５４．５４邋ｍｇ’ｎ＾ｈ－１邋（草類－興安落葉松林）＞４５．８８邋ｍｇ．ｎ＾ｈ－１邋（蘚類－興安落葉松逡逑林）（杜香－興安落葉松林），表明其在生長(zhǎng)季均為Ｃ０２的排放源，并且逡逑４種林型土壤Ｃ０２排放通量差異不顯著，杜鶴？興安落葉松林土壤Ｃ０２排放通量較其他３逡逑種林型分別高１３．４邋％、２７．１５邋％和３８．５８邋％。ＣＨ４和Ｎ２０的排放并無(wú)明顯的季節(jié)規(guī)律，而逡逑不同林型之間的排放差異顯著

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2820134