本文關(guān)鍵詞：神農(nóng)架不同森林類(lèi)型土壤活性碳氮和溫室氣體通量特征　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：森林土壤碳循環(huán)是全球碳循環(huán)中極為重要的組分,在全球碳平衡中起著不可替代的作用。森林土壤碳儲(chǔ)量較小幅度的變動(dòng),都可能影響整個(gè)大氣二氧化碳的濃度,進(jìn)而對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的分布、組成、結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生深刻的影響。神農(nóng)架地處秦巴山地,位于我國(guó)兩大水利工程(三峽工程和南水北調(diào)中線(xiàn)工程)的集水區(qū),其森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定關(guān)系著國(guó)家的生態(tài)安全,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈。長(zhǎng)期的人類(lèi)活動(dòng),特別是經(jīng)過(guò)人為干擾后,神農(nóng)架地區(qū)形成了大面積的次生林和人工林。探討神農(nóng)架地區(qū)森林類(lèi)型發(fā)生改變后其土壤活性碳氮和溫室氣體通量的變化,模擬降水變化背景下不同森林類(lèi)型土壤溫室氣體通量動(dòng)態(tài)特征及其影響機(jī)制,對(duì)該區(qū)域森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)并預(yù)測(cè)全球變暖與陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的反饋?zhàn)饔?具有重要的科學(xué)意義。本研究以北亞熱帶神農(nóng)架地區(qū)常綠落葉闊葉天然混交林(MF)、樺木次生林(BF)和馬尾松人工林(PF)為研究對(duì)象,采用完全隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),測(cè)定三種森林類(lèi)型土壤活性碳氮含量,并采用靜態(tài)箱氣相色譜法測(cè)定自然降水、減少降水25%和50%三種處理下,三種森林土壤溫室氣體通量,分析森林類(lèi)型發(fā)生轉(zhuǎn)變后土壤活性碳氮含量和溫室氣體通量動(dòng)態(tài)變化以及土壤溫室氣體排放對(duì)降水變化的響應(yīng)及其影響機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1.三種森林類(lèi)型樹(shù)種組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有較大差異。MF優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為曼青岡、多脈青岡、米心水青岡,其中常綠樹(shù)占58.29%,落葉樹(shù)種占41.71%;BF優(yōu)勢(shì)樹(shù)種為亮葉樺木、湖北鵝耳櫪、化香、錐栗等,林分以落葉樹(shù)種為主,占92.31%;PF馬尾松為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種,其中常綠樹(shù)種占21.45%,落葉樹(shù)種占78.55%。。三種林分胸徑分布均呈典型的倒"J"型,樹(shù)高主要集中于4-9 m。2.森林類(lèi)型轉(zhuǎn)變后,土壤活性碳、氮顯著變化。森林由MF轉(zhuǎn)變?yōu)锽F和PF后,其DOC、DON、NH4+-N、NO3--N、MBC和MBN含量均顯著下降;3種森林類(lèi)型土壤DOC和MBC含量春、夏、冬季較高,秋季最低,DON含量春夏季較高,秋冬季較低,而NH4+-N、NO3--N和MBN含量各季節(jié)之間差異不太顯著。3.三種森林類(lèi)型土壤溫室氣體通量有明顯的變化特征。三種森林類(lèi)型土壤均為CH4匯,CO2和N2O的源。其中,CH4和N2O通量表現(xiàn)為MFBFPF,而CO2通量則為PFBFMF。三種森林類(lèi)型各年份土壤CH4和CO2通量,夏、秋季高于春、冬季,N2O通量季節(jié)交替變化,沒(méi)有明顯規(guī)律。4.降水變化對(duì)森林土壤溫室氣體通量有顯著影響。降水減少25%后,CH4通量,在BF中增加了58.12%,在MF和PF中分別減少了53.07%和16.08%;CO2通量,在MF中增加了5.12%,在BF和PF中分別減少了5.48%和19.33%。N2O通量,在MF中增加了38.46%,在BF和PF中減少了41.46%和31.03%。降水減少50%后,MF、BF和PF土壤CH4通量分別減少了 15.72%、6.39%和28.30%,MF土壤CO2通量增加了3.92%,BF和PF土壤CO2通量減少了8.04%和22.14%,MF和PF土壤N2O通量顯著增加了71.15%和11.21%,而B(niǎo)F土壤N2O通量減少了46.34%。5.降水變化改變了森林土壤溫室氣體排放的溫度敏感性。三種森林類(lèi)型土壤溫室氣體排放的溫度敏感性依次為BFMFPF;降水分別減少25%和50%后,其溫室氣體排放的溫度敏感性均為BFPFMF。其中,降水減少25%后,MF溫度敏感性降低21.21%,BF和PF分別提高了7.26%和28.02%;降水減少50%后,MF和BF溫度敏感性分別降低了5.72%和38.63%,而PF則提高了25.86%。6.土壤溫度和濕度是影響三種森林類(lèi)型土壤CH4和N2O通量及BF 土壤CO2通量的主環(huán)境要因子,土壤溫度是影響MF和PF 土壤CO2通量的的主要環(huán)境因子。降水減少后,土壤溫度和濕度是影響三種森林類(lèi)型土壤CH4通量和MF 土壤CO2通量的主要因子,土壤溫度是影響B(tài)F和PF 土壤CO2通量的主要因子,而三種森林類(lèi)型土壤N20通量對(duì)溫度和水分的依賴(lài)性不明顯。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S714

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