【摘要】：本研究以我國(guó)東北溫帶帽兒山50年生棄耕地紅松人工林為對(duì)象,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法,野外同步連續(xù)測(cè)定了不同透光撫育強(qiáng)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(duì)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(dòng)態(tài)、主控因子及全球增溫潛勢(shì)的影響規(guī)律及影響機(jī)制,以便為定量評(píng)價(jià)我國(guó)東北退耕還林工程實(shí)施效果提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明:(1)棄耕地營(yíng)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(yíng)造紅松人工林會(huì)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(shì),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(shì),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(shì),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(fù)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(shì)(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(shì),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(yíng)造紅松人工林提高了土壤溫室氣體全球增溫潛勢(shì),透光撫育則較大幅度降低了土壤溫室氣體排放增溫潛勢(shì)。因此,從控制土壤溫室氣體增溫效果考慮,對(duì)東北溫帶棄耕地營(yíng)造紅松人工林應(yīng)進(jìn)行中強(qiáng)度透光撫育經(jīng)營(yíng)方式。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S791.247

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本文編號(hào)：2750365