华北石质山区坡位对栓皮栎人工林土壤温室气体排放的影响

摘要

山地及丘陵地带的坡位变化对温室气体的排放具有重要影响且存在很大的不确定性,选取华北石质山区不同坡位栓皮栎人工林下土壤为对象,采用室内培养法将不同坡位过筛土壤含水率调至60％的田间持水量(WHC)并培养256 h,测定分析了土壤温室气体累积排放/吸收量、土壤理化性质及其相关性.结果 表明,该地区不同坡位土壤整体表现为CO2、N2O的源,CH4的汇.坡位变化通过改变栓皮栎人工林植被的生长状况以及林下土壤的物理结构、速效养分和矿质氮含量的分布,间接影响了土壤温室气体的排放与吸收.受土壤矿质氮和速效养分含量等影响,土壤累积CO2排放量呈坡上＞坡下＞坡中的趋势,累积N2O排放量与累积CH4吸收量均呈坡上＞坡中＞坡下的趋势,坡上土壤温室气体增温潜势显著高于坡下与坡中土壤(P＜0.05).相关性分析表明,土壤累积CO2排放量与土壤硝态氮(NO3--N)含量显著正相关(P＜0.05),累积N2O排放量与土壤容重(BD)显著正相关,累积CH4吸收量与土壤pH、铵态氮(NH4+-N)、全氮(TN)及溶解性有机碳(DOC)显著相关,且累积CO2排放量与累积N2O排放量呈显著正相关.因此,在该地区山地及丘陵地带进行人工林种植并评估土壤固碳效应时,应当高度重视坡上土壤温室气体累积排放与吸收的变化.