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非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

庄静静 张劲松 孟平 郑宁 李剑侠

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非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

  • 基金项目:

    "十二·五"国家科技计划课题"太行山低山区干瘠山地植被恢复技术研究与示范"(2015BAD07B02);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(RIF2013-08)

  • 中图分类号: S792.27

Change of Soil CH4 Fluxes of Robinia pseudoacacia Stand During Non-growing Season and the Impact Factors

  • CLC number: S792.27

  • 摘要: [目的]探讨在非生长季不同天气条件下45年生刺槐林土壤CH4通量的日变化和季节变化特征,并确定其主要影响因子.[方法]2014年10月-2015年4月(非生长季),在华北低山丘陵区黄河小浪底森林生态系统定位研究站,利用基于离轴积分腔输出光谱技术的土壤CH4通量自动观测系统,对土壤CH4通量进行连续观测,同步观测林内大气温度和相对湿度、5 cm深处土壤温度和土壤湿度、林内总辐射以及降雨量,分析各因子间的相互关系并确定影响土壤CH4通量的主要因子.[结果]表明:(1)在非生长季,刺槐人工林土壤为大气CH4重要的汇,变化范围为-0.15~-2.34 nmol·m-2·s-1 .晴天的林地土壤吸收CH4能力 (-0.78 nmol·m-2·s-1) 明显高于阴天(-0.61 nmol·m-2·s-1)、降雨或降雪天气 (-0.58 nmol·m-2·s-1),而且呈"V"型日际变化特征;在2014年11月-2015年1月,土壤吸收CH4能力逐渐下降,并维持相对较低的水平,直至2015年3月达到最大值 (-2.34 nmol·m-2·s-1);(2)土壤CH4通量与大气温度、5 cm深处土壤温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关;在2015年1月,土壤CH4通量与总辐射呈正相关;(3)在生长末期土壤上冻阶段和冬季土壤冻结阶段,大气温度和相对湿度为影响土壤CH4通量的主要因子;而在生长季初期,主要的影响因子为大气温度和5 cm深处土壤温度.[结论]非生长季刺槐林土壤表现为大气CH4的汇,在非生长季初期土壤吸收CH4的能力最弱,主要受大气温度和相对湿度的影响,而在非生长季末期土壤吸收CH4的能力逐渐增加,主要受大气温度和土壤温度的影响.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-08

非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

  • 1. 中国林业科学研究院林业研究所, 国家林业局林木培育重点实验室, 北京 100091
  • 2. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 江苏 南京 210037
  • 3. 济源市国有大沟河林场, 河南 济源 454650
基金项目:  "十二·五"国家科技计划课题"太行山低山区干瘠山地植被恢复技术研究与示范"(2015BAD07B02);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(RIF2013-08)

摘要: [目的]探讨在非生长季不同天气条件下45年生刺槐林土壤CH4通量的日变化和季节变化特征,并确定其主要影响因子.[方法]2014年10月-2015年4月(非生长季),在华北低山丘陵区黄河小浪底森林生态系统定位研究站,利用基于离轴积分腔输出光谱技术的土壤CH4通量自动观测系统,对土壤CH4通量进行连续观测,同步观测林内大气温度和相对湿度、5 cm深处土壤温度和土壤湿度、林内总辐射以及降雨量,分析各因子间的相互关系并确定影响土壤CH4通量的主要因子.[结果]表明:(1)在非生长季,刺槐人工林土壤为大气CH4重要的汇,变化范围为-0.15~-2.34 nmol·m-2·s-1 .晴天的林地土壤吸收CH4能力 (-0.78 nmol·m-2·s-1) 明显高于阴天(-0.61 nmol·m-2·s-1)、降雨或降雪天气 (-0.58 nmol·m-2·s-1),而且呈"V"型日际变化特征;在2014年11月-2015年1月,土壤吸收CH4能力逐渐下降,并维持相对较低的水平,直至2015年3月达到最大值 (-2.34 nmol·m-2·s-1);(2)土壤CH4通量与大气温度、5 cm深处土壤温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关;在2015年1月,土壤CH4通量与总辐射呈正相关;(3)在生长末期土壤上冻阶段和冬季土壤冻结阶段,大气温度和相对湿度为影响土壤CH4通量的主要因子;而在生长季初期,主要的影响因子为大气温度和5 cm深处土壤温度.[结论]非生长季刺槐林土壤表现为大气CH4的汇,在非生长季初期土壤吸收CH4的能力最弱,主要受大气温度和相对湿度的影响,而在非生长季末期土壤吸收CH4的能力逐渐增加,主要受大气温度和土壤温度的影响.

English Abstract

参考文献 (26)

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