長沙市三種林型甲烷通量研究.pdf

1、近幾十年來，由于人類活動導(dǎo)致大氣中甲烷的含量持續(xù)上升，對甲烷這種溫室氣體的研究已經(jīng)成為當(dāng)今研究全球變化中的重點(diǎn)。森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體是地球上分布最廣的植被類型，其對緩解全球氣候變化有著非常重要的作用，很多研究表明森林林土壤是大氣甲烷的一個重要的源和匯。本研究在長沙市長沙縣大山?jīng)_省級森林公園采用靜態(tài)箱-氣相色譜法對三種典型的森林類型（杉木純林、青岡-石櫟闊葉混交林、馬尾松-石櫟針闊葉混交林）的土壤甲烷通量進(jìn)行了為期一年（從2013年

2、12月08日至2014年11月26日）的觀測。借助SPSS19.0軟件分析，對大山?jīng)_森林公園三種林分的土壤甲烷通量的日變化和季節(jié)變化進(jìn)行研究，同時分析土壤含水率、溫度等環(huán)境因子對土壤甲烷通量的影響。研究結(jié)果表明:
　　(1)甲烷通量日變化趨勢:1月份三種林分均表現(xiàn)為大氣甲烷的源，按通量由大到小排序?yàn)?杉木純林＞馬尾松-石櫟混交林＞青岡-石櫟混交林，其通量值分別為83.67±25.81(μg·m2·h-1)、20.25±28.2(μ

3、g·m2·h-1)、9.56±22.59(μg·m2·h-1)。不同林型對土壤甲烷通量的變化影響很大。日變化當(dāng)天溫度不是土壤甲烷通量變化的主要因素。
　　(2)甲烷通量月變化趨勢:不同森林類型之間的源匯狀況不同，杉木純林和馬尾松-石櫟混交林表現(xiàn)為大氣甲烷的匯，青岡-混交林表現(xiàn)為大氣甲烷的源。整年土壤平均甲烷通量由大到小為闊葉混交林(CG)＞針葉林(PM)＞針闊葉混交林(CL)，通量值分別為8.94±16.65(μg·m2·h-1)

4、、-8.39±6.84(μg·m2·h-1)、-38.01±13.9(μg·m2·h-1)。三種林分的季節(jié)性變化差異顯著(P＜0.05），三種林分土壤甲烷通量在非生長季整體都表現(xiàn)為大氣甲烷的源，而在生長季表現(xiàn)出大氣甲烷的匯。不同的坡位對土壤甲烷影響不顯著(P＞0.05）。
　　(3)溫度對土壤甲烷通量的影響:三種林分在生長季時土壤甲烷通量受地下5cm溫度影響顯著(P＜0.05），結(jié)果分別為人工杉木純林(Y=-1.676X+15.8

5、77，R2=0.3682)、青岡-石櫟闊葉混交林(Y=-6.8052X+112.72，R2=0.8435)、馬尾松-石櫟針闊葉混交林(Y=-6.8052X+112.72，R2=0.8435)。
　　(4)含水率對土壤甲烷通量的影響:觀測期內(nèi)，土壤含水率不是引起土壤甲烷通量變化的主要因素。三種林分全年土壤含水率呈明顯的春季較高，其它三季較低的特點(diǎn)。三種林分之間的含水率差異顯著(P＜0.05），年平均含水率從高到低分別為:杉木＞青岡-

6、石櫟＞馬尾松-石櫟，其值分別為31.88％±1.06％，21.58％±1.12％和19.98％±1.1％。不同林分之間的土壤含水率差異極顯著(P＜0.01)，同林分不同月份之間的含水量差異極顯著(P＜0.01)。
　　(5)土壤pH對土壤甲烷通量的影響:杉木純林、青岡-石櫟常綠闊葉混交林和馬尾松-石櫟針闊葉混交林土壤pH皆呈酸性，分別為4.49、4.4和4.27。觀測地的pH可能抑制土壤甲烷的產(chǎn)生，促進(jìn)土壤甲烷的吸收。
　　

7、(6)土壤質(zhì)地對土壤甲烷的影響:觀測地為紅壤，含水率不高，這可能是引起甲烷通量變化的原因。不同林型的土壤容重有顯著差異(P＜0.05），三種林分土壤容重從高到低排序?yàn)镃L＞PM＞CG，其值分別為1.23±0.25(g/cm3)、1.21±0.12(g/cm3)、1.19±0.18(g/cm3)。
　　(7)土壤有機(jī)質(zhì)對土壤甲烷通量的影響:三種林分土壤碳含量對上壤甲烷通量影響不顯著(P＞0.05)，說明土壤碳也不是引起土壤甲烷通量變