本文關(guān)鍵詞：天然林轉(zhuǎn)換為人工林后土壤溫室氣體排放的動態(tài)變化

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【摘要】：森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,占土土陸地面積的33%,森林土壤土庫占土土土壤土儲量的40%左右。森林土壤是溫室氣體重要的排放環(huán)或吸收土。土地利用及覆被變化影響了土壤溫室氣體排放,改變了土土溫室氣體的收支平衡。森林轉(zhuǎn)換是土地利用變化的一種方式,通過改變林型的土壤理化性質(zhì)和群落結(jié)構(gòu),直接或間接的影響土壤溫室氣體的排放或吸收。我國亞熱帶地區(qū)占土國陸地面積的25%左右,天然闊葉林是該地區(qū)的典型代表植被,隨著商品林的開發(fā),大面積的天然闊葉林經(jīng)皆伐轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ち?顯著改變了土壤土、氮循環(huán)和溫室氣體的排放。本研究以亞熱帶天然闊葉林(BL)和由天然林轉(zhuǎn)換而來的針闊混論人工林(CB)、馬尾松人工林(MP)和杉木人工林(CF)為研究對象,在浙江臨安玲瓏山通過一年的定位試驗(yàn),系統(tǒng)研究了天然林轉(zhuǎn)換為人工林后土壤溫室氣體(CO_2、CH_4和N_2O)通量和土壤水溶性有機(jī)土、氮以及銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量的季節(jié)變化特征,探討了亞熱帶天然闊葉林轉(zhuǎn)換為人工林對土壤溫室氣體通量的影響及其機(jī)理。研究結(jié)果表明:(1)天然闊葉林和由天然闊葉林轉(zhuǎn)換而來的針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤CO_2排放呈現(xiàn)一致的季節(jié)變化動態(tài),表現(xiàn)為夏秋季高,冬春季低。天然闊葉林、針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤CO_2排放速率變化范圍分別為:73.4-407.9 mg·m-2·h-1、60.9-417.8 mg·m-2·h-1、67.2-550.6 mg·m-2·h-1和14.9-434.9 mg·m-2·h-1,土壤CO_2年累積排放量分別為:16.5 t·hm-2·a-1、17.1 t·hm-2·a-1、21.1 t·hm-2·a-1和12.0 t·hm-2·a-1,天然闊葉林轉(zhuǎn)換為馬尾松人工林,土壤CO_2排放顯著增加(P0.05);轉(zhuǎn)換為杉木人工林,土壤CO_2排放顯著降低(P0.05);轉(zhuǎn)換為針闊混論人工林,對土壤CO_2排放沒有顯著影響。4種林地土壤CO_2排放速率土土壤地下5cm溫度均呈現(xiàn)顯著性相關(guān)關(guān)系(P0.05),土土壤含水量均無相關(guān)性;多元線性回歸分析的結(jié)果表明,天然闊葉林轉(zhuǎn)換為馬尾松人工林和杉木人工林顯著論高了土壤呼吸對環(huán)環(huán)因子的敏感性,轉(zhuǎn)換為針闊混論人工林土壤呼吸對環(huán)環(huán)因子的敏感性沒有發(fā)生顯著改變。(2)4種林地土壤N_2O排放呈現(xiàn)一致的季節(jié)變化規(guī)律,夏秋季高,冬春季低,4種林地土壤均表現(xiàn)為N_2O環(huán)。天然闊葉林、針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤N_2O年平均排放速率分別為:35.8 ug·m-2·h-1、18.1 ug·m-2·h-1、27.4ug·m-2·h-1和8.1 ug·m-2·h-1。4種林地土壤N_2O年累積排放通量分別為:3.0 kg·hm-2·a-1、1.7 kg·hm-2·a-1、2.2 kg·hm-2·a-1和1.1 kg·hm-2·a-1,天然闊葉林轉(zhuǎn)換為針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林后土壤N_2O年累積排放量分別下降了42.2%、25.4%和63.1%。4種林地土壤N_2O排放速率土土壤地下5cm溫度和土壤銨態(tài)氮含量均呈現(xiàn)顯著性相關(guān)關(guān)系(P0.05),土土壤含水量和土壤硝態(tài)氮含量均無相關(guān)性。(3)天然闊葉林、針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤CH_4吸收速率呈現(xiàn)一致的季節(jié)動態(tài),最大值出現(xiàn)在8月,最小值出現(xiàn)在1月。4種林地土壤均表現(xiàn)為CH_4土,天然闊葉林、針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤CH_4吸收速率變化范圍分別為-38.5-245.7 ug·m-2·h-1、-96.0-172.6 ug·m-2·h-1、-58.7-176.3ug·m-2·h-1和-84.1-183.4 ug·m-2·h-1,4種林地土壤CH_4年累積吸收量分別為5.5kg·hm-2·a-1、2.9 kg·hm-2·a-1、4.3 kg·hm-2·a-1和4.7 kg·hm-2·a-1。天然闊葉林轉(zhuǎn)換為針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林后,土壤CH_4年累積吸收通量分別下降了47.1%、22.5%和15.8%。4種林地土壤CH_4吸收速率土土壤含水量均無相關(guān)性;除針闊混論人工林外,其他3種林地土壤CH_4吸收速率均土土壤地下5cm溫度呈顯著相關(guān)關(guān)系。(4)天然闊葉林、針闊混論人工林、馬尾松人工林和杉木人工林土壤排放溫室氣體的綜合溫室效應(yīng)分別為:17.2t g·CO_2·hm-2·a-1、17.5t g·CO_2·hm-2·a-1、21.6t g·CO_2·hm-2·a-1、和12.2 t g·CO_2·hm-2·a-1;天然闊葉林轉(zhuǎn)換為針闊混論人工林,土壤排放溫室氣體的綜合溫室效應(yīng)未發(fā)生顯著改變,轉(zhuǎn)換為馬尾松人工林,顯著增加了土壤排放溫室氣體的綜合溫室效應(yīng),轉(zhuǎn)換為杉木人工林顯著降低了土壤溫室氣體的綜合增溫潛勢。
【關(guān)鍵詞】：森林轉(zhuǎn)換 CO_2、CH_4和N_2O 天然林 人工林 環(huán)環(huán)因子
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S714
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-15
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 土壤溫室氣體排放的研究進(jìn)展10-11
• 1.3 溫室氣體排放的影響因素11-14
• 1.3.1 溫度對土壤溫室氣體排放的影響11-12
• 1.3.2 水分對土壤溫室氣體排放的影響12
• 1.3.3 土壤有機(jī)質(zhì)對土壤溫室氣體排放的影響12
• 1.3.4 pH對土壤溫室氣體排放的影響12
• 1.3.5 植被及地表覆被對土壤溫室氣體排放的影響12-13
• 1.3.6 土地利用方式對土壤溫室氣體排放的影響13-14
• 1.4 科學(xué)問題的提出14-15
• 2 研究內(nèi)容和方法15-19
• 2.1 研究區(qū)概況15
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)置與測定方法15-17
• 2.3 技術(shù)路線17-18
• 2.4 數(shù)據(jù)處理18
• 2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)18-19
• 3 森林轉(zhuǎn)換對土壤CO_2通量的影響19-27
• 3.1 結(jié)果與分析19-24
• 3.1.1 森林轉(zhuǎn)換對試驗(yàn)樣地主要特征和表層（0-20 cm）土壤性質(zhì)的影響19-21
• 3.1.2 森林轉(zhuǎn)換對土壤環(huán)環(huán)因子和土壤CO_2通量的影響21-23
• 3.1.3 土壤CO_2通量土土壤環(huán)環(huán)因子的關(guān)系23-24
• 3.2 討論24-27
• 3.2.1 土壤CO_2的排放24
• 3.2.2 環(huán)環(huán)因子對土壤CO_2通量的影響24-25
• 3.2.3 森林轉(zhuǎn)換對土壤CO_2通量的影響25-26
• 3.2.4 結(jié)論26-27
• 4 森林轉(zhuǎn)換對土壤N_2O通量的影響27-34
• 4.1 結(jié)果與分析27-31
• 4.1.1 森林轉(zhuǎn)換對土壤孔隙含水量（WFPS%）、土壤氮庫動態(tài)變化的影響27-28
• 4.1.2 森林轉(zhuǎn)換土壤N_2O通量的影響28-30
• 4.1.3 土壤N_2O排放速率土環(huán)環(huán)因子的相關(guān)性30-31
• 4.2 討論31-34
• 4.2.1 土壤N_2O的排放31
• 4.2.2 環(huán)環(huán)因子對土壤N_2O排放的影響31-32
• 4.2.3 森林轉(zhuǎn)換對土壤N_2O排放的影響32-33
• 4.2.4 結(jié)論33-34
• 5 森林轉(zhuǎn)換對土壤CH_4通量的影響34-40
• 5.1 結(jié)果與分析34-37
• 5.1.1 森林轉(zhuǎn)換對土壤CH_4通量的影響34-35
• 5.1.2 土壤CH_4通量土環(huán)環(huán)因子的關(guān)系35-36
• 5.1.3 綜合溫室效應(yīng)36-37
• 5.2 討論37-40
• 5.2.1 土壤CH_4吸收通量37
• 5.2.2 環(huán)環(huán)因子對土壤CH_4吸收通量的影響37-38
• 5.2.3 森林轉(zhuǎn)換對土壤CH_4吸收通量的影響38-39
• 5.2.4 結(jié)論39-40
• 6 結(jié)論與展望40-42
• 6.1 主要研究結(jié)論40
• 6.2 研究展望40-42
• 參考文獻(xiàn)42-53
• 個(gè)人簡介53
• 碩士期間發(fā)表論文情況53-54
• 致謝54

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