氮添加对西南亚高山针叶林不同深度土壤甲烷吸收潜力的影响

摘要

森林土壤是重要的大气CH 4汇,氮添加可能增加、抑制或不影响森林土壤CH 4吸收。亚高山针叶林是中国西南森林的主体,针对氮添加对亚高山针叶林土壤CH 4吸收影响的研究并不充分。本研究依托贡嘎山亚高山针叶林开展氮沉降(氮添加)试验,结合室内微宇宙实验及微生物功能基因分析,测定不同深度土壤在标准实验条件下的CH 4吸收速率,明确亚高山针叶林不同深度土壤CH 4吸收潜力对氮添加的差异性响应规律及CH 4氧化功能基因的调控作用。结果显示:(1)同一氮添加处理下,土壤CH 4吸收速率由大到小为矿质层0~5 cm、矿质层5~10 cm、有机层,氮添加未改变土壤CH 4吸收潜力的剖面垂直分布规律。(2)氮添加对有机层CH 4吸收速率无显著影响(P>0.05),但促进了矿质层土壤的CH 4吸收速率。低氮和高氮添加分别促进矿质层0~5 cm土壤CH 4吸收142%和58%,促进5~10 cm土壤CH 4吸收2550%和650%。(3)CH 4氧化功能基因丰度是调控不同土层CH 4吸收速率的重要因素,而较高的铵态氮浓度会改变功能基因丰度与CH 4吸收速率的相关关系。本研究深化了氮添加对西南典型亚高山森林土壤CH 4吸收影响的认识,可为大气氮沉降背景下区域森林土壤CH 4汇的准确核算提供科学依据。