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不同恢复方式下大兴安岭重度火烧迹地土壤温室气体研究

2020-12-08阅读(575)

不同恢复方式下大兴安岭重度火烧迹地土壤温室气体研究

论文摘要

森林土壤作为大气温室气体重要的源和汇,在全球变暖进程中起着至关重要的作用。因而研究大兴安岭重度火烧迹地在不同恢复方式下土壤温室气体排放通量及其影响因素具有重大意义,为火烧迹地植被恢复方式的选择、减缓火烧迹地土壤温室气体排放以及当地政府制定碳排放政策提供理论依据,填补国内外火烧迹地土壤温室气体研究的空白。为研究大兴安岭重度火烧迹地在不同恢复方式下林地土壤CO2、CH4和N2O排放特征及其影响因素,采用静态箱/气相色谱法,在2017年生长季（6月—9月）对3种恢复方式（人工更新、天然更新和人工促进天然更新）林地土壤温室气体CO2、CH4、N2O通量进行了原位观测。研究结果表明:（1）火烧迹地不同恢复方式对土壤温度昼夜变化影响显著,对土壤湿度昼夜和生长季变化影响显著。土壤温湿度生长季变化规律明显。土壤pH、全氮季节变化明显,天然更新林地土壤有机碳含量生长季变化明显,恢复方式对土壤pH、全氮和有机碳含量影响显著。（2）3种恢复方式林地土壤CO2通量昼夜变化均为昼高夜低,生长季表现为双峰变化规律。土壤N2O通量昼夜变化总体呈现为昼高夜低,生长季3种恢复均表现为单峰变化。不同恢复方式林地土壤CH4昼夜通量变化规律不一致甚至相反,生长季人工更新与天然更新表现为双峰变化,人工促进天然更新表现为单峰变化。受土壤水热条件及理化性质的影响,3种恢复方式林地对土壤温室气体昼夜通量影响显著。生长季尺度上,土壤CO2排放通量大小关系为人工促进天然更新（634.40±246.52mg·m-2·h-1）>人工更新（603.63±213.22 mg·m2-2·h-1）>天然更新（575.81±244.12 mg·m-2·h-1）3 种恢复方式间无显著差异;人工更新林地土壤CH4吸收通量显著高于人工促进天然更新;天然更新林地土壤N20排放通量显著高于其他两种恢复方式。（3）3种恢复方式林地土壤温室气体昼夜通量受土壤水热条件的交互作用及植被生长状况影响,生长季尺度上土壤温度是影响3种恢复方式林地土壤温室气体通量的关键因素;土壤水分仅对人工更新林地土壤N2O通量有极显著影响（P<0.01）;土壤pH仅与天然更新林地土壤CO2通量显著相关（P<0.05）;土壤全氮含量仅与人工促进天然更新林地土壤CH4通量显著相关（P<0.05）。（4）基于100年尺度,由3种温室气体计算全球增温潜势得出,人工促进天然更新（1.83×104kg·CO2hm-2）>人工更新（1.74×104kg·CO2hm-2）>天然更新（1.67×104kg.CO2hm-2）。阿木尔地区林地土壤年生长季CO2和N2O排放量为8.85×106t和1.88×102t,CH4吸收量为 1.05×103t。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 土壤温室气体排放的研究
  • 2排放的研究'>    1.1.1 土壤CO2排放的研究
  • O排放的研究'>    1.1.2 土壤NO排放的研究
  • 4排放的研究'>    1.1.3 土壤CH4排放的研究
  •   1.2 火烧迹地生态修复研究现状
  •   1.3 研究的目的及意义
  •   1.4 研究内容
  •   1.5 技术路线
  • 2 研究区概况及研究方法
  •   2.1 研究区概况
  •   2.2 研究方法
  •     2.2.1 样地设置
  •     2.2.2 样品采集
  •     2.2.3 样品分析
  •     2.2.4 环境因子监测
  •   2.3 数据处理
  • 3 不同恢复方式对土壤理化性质的影响
  •   3.1 土壤温度变化特征
  •     3.1.1 昼夜变化规律
  •     3.1.2 生长季变化特征
  •   3.2 土壤湿度变化特征
  •     3.2.1 昼夜变化规律
  •     3.2.2 季节变化特征
  •   3.3 土壤pH的季节动态变化
  •   3.4 土壤全氮的季节动态变化
  •   3.5 土壤有机碳的季节动态变化
  •   3.6 讨论
  •   3.7 小结
  • 4 不同恢复方式下林地土壤温室气体变化特征
  • 2通量'>  4.1 土壤CO2通量
  •     4.1.1 昼夜变化规律
  •     4.1.2 季节变化特征
  • 2O变化特征'>  4.2 土壤N2O变化特征
  •     4.2.1 昼夜变化特征
  •     4.2.2 季节变化特征
  • 4变化特征'>  4.3 土壤CH4变化特征
  •     4.3.1 昼夜变化特征
  •     4.3.2 季节变化特征
  •   4.4 讨论
  • 2通量'>    4.4.1 CO2通量
  • 2O通量'>    4.4.2 N2O通量
  • 4通量'>    4.4.3 CH4通量
  •   4.5 增温效应及土壤温室气排放估算
  •   4.6 小结
  • 5 土壤温室气体通量与环境因子的关系
  • 2通量与环境因子的关系'>  5.1 土壤CO2通量与环境因子的关系
  • 2通量与土壤水热因子的关系'>    5.1.1 昼夜CO2通量与土壤水热因子的关系
  • 2通量与环境因子的关系'>    5.1.2 生长季CO2通量与环境因子的关系
  • 2O通量与土壤水热因子的关系'>  5.2 土壤N2O通量与土壤水热因子的关系
  • 2O通量与土壤水热因子的关系'>    5.2.1 昼夜N2O通量与土壤水热因子的关系
  • 2O通量与土壤水热因子的关系'>    5.2.2生长季N2O通量与土壤水热因子的关系
  • 4通量与土壤水热因子的关系'>  5.3 土壤CH4通量与土壤水热因子的关系
  • 4通量与土壤水热因子的关系'>    5.3.1 昼夜CH4通量与土壤水热因子的关系
  • 4通量与环境因子的关系'>    5.3.2 生长季CH4通量与环境因子的关系
  •   5.4 讨论
  • 2通量与环境因子的关系'>    5.4.1 土壤CO2通量与环境因子的关系
  • 2O通量与环境因子的关系'>    5.4.2 土壤N2O通量与环境因子的关系
  • 4通量与环境因子的关系'>    5.4.3 土壤CH4通量与环境因子的关系
  •   5.5 小结
  • 6 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 梁东哲

    导师: 赵雨森,辛颖

    关键词: 重度火烧迹地,恢复方式,土壤,温室气体,全球增温潜势

    来源: 东北林业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,植物保护,林业,林业

    单位: 东北林业大学

    基金: 国家“十二五”科技支撑计划项目“重度退化生态系统恢复与重建关键技术研究与示范”(2011BAD08B02)

    分类号: S762;S714

    DOI: 10.27009/d.cnki.gdblu.2019.000659

    总页数: 67

    文件大小: 7781K

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