秦岭火地塘林区不同海拔不同林型土壤CO2、CH4、N2O通量研究

摘要

二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)是3种主要的温室气体,温带森林土壤是CO2、N2O重要的源,是CH4重要的汇,以前的研究大部分都关注这3种温室气体在时间上的变化,而很少开展在空间变化上的研究.2014年10月至2015年10月,采用静态箱-气相色谱法对秦岭南坡火地塘林区不同海拔(海拔1 560、1 585、1 963、2 040、2 160 m,分别为落叶阔叶林、温性针叶林、温性针叶林、寒温性针叶林、落叶阔叶林)森林土壤CO2、CH4和N2O通量进行了为期1a的监测.结果 表明,CO2全年都为排放,季节波动较大,总体上随海拔增加排放量减少,海拔由低到高(包括3种林型)年排放量依次为:19.12、12.53、11.78、16.95、14.87 t· hm-2;CH4全年主要为吸收,在非生长季出现排放,季节波动幅度较大,总体上随海拔增加吸收量增加,海拔由低到高年通量依次为:-2.57、-3.60、-5.94、-5.59、-3.92 kg· hm-2;N2O全年以排放过程为主,存在吸收现象,季节波动幅度不大,海拔对其通量影响不明显,海拔由低到高年排放量依次为:0.23、0.62、0.63、0.60、0.95 kg· hm-2.土壤温度是影响CO2、N2O通量的关键因子.5个样地森林土壤CO2通量与土壤铵态氮含量(20～40 cm)显著相关(P＜0.05).高的土壤NH4+含量对CH4的吸收有抑制作用.在冻融交替期,降雨对N2O的通量有明显影响.海拔由低到高5个样地的GWP(全球增温潜势)分别为:119.13、12.65、11.85、17.02 t· hm-2和15.07t·hm-2.