土壤温室气体昼夜变化及其环境影响因素研究

摘要

通过对北京东灵山草地和桦树林土壤气体CO2,N2O和CH4浓度及其排放通量的昼夜连续观测,探讨了生长季节草地和森林土壤温室气体昼夜变化及其环境影响因素.研究表明:1)土壤CO2排放通量昼高夜低,N2O排放通量有明显小时尺度波动,但昼夜变化不突出;土壤CO2和N2O浓度昼夜变化不明显,且与排放通量波动不一致;土壤是大气CH4的一个汇,相对厌氧的环境可能有利于土壤吸收CH4.2)无雨时气温昼夜变化通过影响土壤表层的气体扩散和CO2产生过程,来影响土壤CO2和N2O的地表排放通量,而对土壤10cm以下CO2和N2O的产生影响不大.小时尺度的土壤CO2和N2O浓度波动则可能还有其他影响因素或机制.3)降雨时土壤渗水引起的土壤空气对流取代气体浓度扩散成为土壤与大气空气交换的主要方式,导致土壤CO2和N2O排放通量的同步波动.降雨渗水较多时,较多的溶解氧随着雨水进入土壤内,会促进土壤CO2的生成和抑制N2O的产生.4)土壤CO2与N2O浓度存在显著的正相关关系,反映出土壤CO2和N2O有相对稳定的产率比.土壤有效碳可能是造成土壤CO2与N2O浓度正相关的主要原因,土壤空气的氧分压则可能是造成土壤CO2和N2O浓度波动不一致的重要因素.