杉木林土壤温室气体排放对毛竹入侵及采伐的短期响应

摘要

【目的】探讨毛竹Phyllostachys edulis入侵及采伐对杉木Cunninghamia lanceolata林土壤温室气体排放及理化性质的影响,为科学管控毛竹入侵现象提供理论依据。【方法】采用静态箱-气相色谱法对毛竹纯林(毛竹林)、采伐入侵毛竹后的杉木释放林(释放林)、毛竹-杉木混交林(混交林)和杉木纯林(杉木林)土壤温室气体通量进行短期原位监测。【结果】毛竹的入侵及采伐均增加了土壤二氧化碳(CO_(2))排放通量,毛竹林、释放林、混交林和杉木林排放通量分别为827.55、485.09、374.33和300.44 mg·m^(-2)·h^(-1);氧化亚氮(N2O)排放通量分别为120.86、98.03、82.89和70.23μg·m^(-2)·h^(-1);土壤甲烷(CH4)吸收通量分别为155.38、145.77、135.26和119.62μg·m^(-2)·h^(-1)。土壤温度从大到小依次为混交林(19.77℃)、释放林(18.72℃)、毛竹林(18.49℃)、杉木林(18.32℃),土壤含水率依次为释放林(27.32%)、杉木林(23.04%)、毛竹林(18.67%)、混交林(16.36%)。相关性分析表明:4种林分土壤CO_(2)、N_(2)O排放通量和CH4吸收通量均与土壤温湿度呈极显著正相关(P<0.01),且具有一致动态变化规律;与土壤无机氮[铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)]呈正相关;与土壤微生物生物量碳(MBC)呈负相关。【结论】毛竹入侵及采伐均导致杉木林土壤温室气体排放通量总量增加,对区域大气环境造成负面影响;土壤温度、土壤含水率是影响3种温室气体排放的主要土壤指标,是引起不同林分间温室气体排放差异的主要原因。表5参50。