【摘要】：本研究以我國東北溫帶帽兒山50年生棄耕地紅松人工林為對象,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法,野外同步連續(xù)測定了不同透光撫育強度(未透光、半透光-50%、全透光-100,透光撫育已40年)處理樣地的棄耕地紅松人工林的土壤3種溫室氣體(CO_2、CH_4和N_2O)全年尺度上排放通量及其相關(guān)環(huán)境因子(氣溫、土壤溫度、土壤濕度),揭示透光撫育對溫帶帽兒山棄耕地紅松人工林土壤溫室氣體排放季節(jié)動態(tài)、主控因子及全球增溫潛勢的影響規(guī)律及影響機制,以便為定量評價我國東北退耕還林工程實施效果提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明:(1)棄耕地營造紅松林后在春、夏季溫度顯著降低0.7~5.0℃,秋、冬季顯著升高0.7~5.0℃,年均溫度顯著降低0.4~2.4℃。棄耕地營造紅松人工林會顯著降低年均土壤含水率,而透光撫育后半透光顯著降低,全透光15~40cm土壤層顯著升高。(2)土壤CO_2排放通量(151.43~210.27mg_·m_·~(-2)h~(-1))呈現(xiàn)未透光農(nóng)田半透光全透光的變化趨勢,棄耕地造林50年后未透光較農(nóng)田增多14.6%,透光撫育40年后則較農(nóng)田減少6.0%~17.5%,較未透光減少17.9%~28.0%。土壤CH_4吸收通量(-0.031~-0.045mg_·m_·~(-2)h~(-1))呈現(xiàn)未透光全透光半透光農(nóng)田的變化趨勢,未透光較農(nóng)田增多45.2%,透光撫育較農(nóng)田增多12.9%~35.5%,較未透光減少6.7%~22.2%。土壤N_2O排放通量(0.010~0.037mg_·m_·~(-2)h~(-1))呈現(xiàn)農(nóng)田未透光全透光半透光的變化趨勢,未透光較農(nóng)田減少48.6%,透光撫育較農(nóng)田減少59.5%~73.0%,較未透光減少21.1%~47.4%。(3)棄耕地造林與透光撫育改變了土壤CO_2、CH_4、N_2O排放通量與土壤含水率的相關(guān)性。造林及透光后土壤CO_2排放通量由農(nóng)田與淺層(5~10cm)土壤含水率正相關(guān)轉(zhuǎn)化為與中下部土壤層(20~40cm)或0~40cm全部土壤層含水率顯著正相關(guān)。各處理中僅未透光樣地CH_4與20cm土壤層含水率呈顯著負相關(guān)(P0.05)。造林后土壤N_2O排放通量由與農(nóng)田20、30~40cm土壤層含水率正相關(guān)轉(zhuǎn)變成與15cm土壤含水率正相關(guān),透光撫育后半透光則轉(zhuǎn)變成與15~40cm土壤含水率顯著正相關(guān),全透光變成與25、40cm土壤含水率顯著正相關(guān)。(4)土壤溫室氣體全球增溫潛勢(14.16~18.91t_·hm_·~(-2)yr~(-1))呈現(xiàn)未透光農(nóng)田半透光全透光的變化趨勢,未透光較農(nóng)田升高11.0%,透光撫育較農(nóng)田下降9.6%~16.9%,較未透光下降17.8%~25.1%。東北溫帶棄耕地營造紅松人工林提高了土壤溫室氣體全球增溫潛勢,透光撫育則較大幅度降低了土壤溫室氣體排放增溫潛勢。因此,從控制土壤溫室氣體增溫效果考慮,對東北溫帶棄耕地營造紅松人工林應(yīng)進行中強度透光撫育經(jīng)營方式。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S791.247

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本文編號：2750365