不同更新方式對皆伐杉木林土壤溫室氣體排放的短期影響.pdf

1、森林是溫室氣體重要的源、匯和轉(zhuǎn)換器，在全球氣候變化過程中起著重要作用，而森林溫室氣體排放受到人類經(jīng)營活動的影響。經(jīng)營活動對森林溫室氣體排放影響的研究對于減小溫室氣體通量、調(diào)控經(jīng)營措施、減緩溫室效應(yīng)意義重大。本研究選擇成熟杉木林為研究對象，研究皆伐+不整地+自然更新（NG）、皆伐+穴狀整地+種植毛竹（DB）、皆伐+全墾整地+種植毛竹（WB）和不采伐對照（CK）四種經(jīng)營方式下林地土壤CO2、CH4和N2O三種溫室氣體排放的變化特征；林地土壤

2、溫濕度、土壤理化性質(zhì)和土壤微生物量的變化特征；闡明皆伐后不同更新方式下土壤溫室氣體通量的變化與土壤溫濕度、土壤理化性質(zhì)和土壤微生物量的相關(guān)性，分析皆伐后不同更新方式作用于土壤溫室氣體排放的內(nèi)在機(jī)理，為科學(xué)認(rèn)識采伐更新對林地土壤溫室氣體排放的影響機(jī)制提供理論依據(jù)，為改善經(jīng)營措施從而減緩溫室氣體排放提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）各皆伐更新樣地內(nèi)土壤5cm溫度都顯著升高（P<0.05），表現(xiàn)為WB>DB>NG>CK；土壤濕

3、度有升高的趨勢，在DB和WB樣地內(nèi)顯著升高（P<0.05），但NG樣地內(nèi)升高不顯著，表現(xiàn)為WB>DB>NG>CK。
　　（2）各皆伐更新樣地內(nèi)土壤pH均有升高趨勢，但只有在NG樣地顯著升高（P<0.05），表現(xiàn)為NG>DB>WB>CK；土壤有機(jī)碳均顯著下降(P<0.05)，表現(xiàn)為CK>NG>DB>WB；土壤全氮都顯著下降(P<0.05)，表現(xiàn)為CK>NG>WB>DB；土壤可溶性有機(jī)碳呈下降趨勢，但均沒有顯著性，表現(xiàn)為CK>NG>D

4、B>WB。
　　（3）各皆伐更新樣地內(nèi)土壤微生物碳均發(fā)生極顯著下降（P<0.001），表現(xiàn)為CK>NG>DB>WB；土壤微生物氮也均呈極顯著下降趨勢（P<0.001），表現(xiàn)為CK>NG>DB>WB；土壤微生物碳氮比有下降趨勢，在DB樣地和WB樣地內(nèi)呈極顯著下降（P<0.001），在NG樣地內(nèi)下降不顯著，表現(xiàn)為CK>NG>DB>WB。
　　（4）比較各處理間土壤CO2年排放通量，WB和DB、NG及對照均有顯著差異（P<0.05

5、），分別增加了14％、30%和45%；DB和NG、對照有顯著性差異（P<0.05），分別增加了15%和28%；NG處理和對照之間沒有顯著性差異。各樣地內(nèi)土壤CO2排放的季節(jié)動態(tài)均為夏季>春季>秋季>冬季，樣地間差異性夏秋季節(jié)高于冬春季節(jié)；
　　（5）比較各處理之間土壤N2O年排放通量，WB和DB、NG及對照都有顯著差異（P<0.05），分別增加了27%、64%和68%；DB和NG、對照有顯著性差異，分別增加了30%和33%；NG處

6、理和對照之間沒有顯著性差異。各樣地內(nèi)土壤N2O排放的季節(jié)動態(tài)均為夏春高，秋冬低；
　?。?）杉木人工林在皆伐更新后從甲烷的吸收匯轉(zhuǎn)變成了排放源。比較各處理間土壤CH4的年排放通量，WB和DB、NG有顯著性差異（P<0.05），分別增加了91%、182%；DB和NG有顯著性差異（P<0.05），增加了47%。對照樣地一直為甲烷的吸收匯，吸收能力夏春季高于秋冬季。皆伐更新樣地大部分時間為排放源，排放能力為夏季>秋季>冬季>春季。

7、>　?。?）在對照和皆伐更新樣地內(nèi)，土壤CO2排放與土壤5cm處溫度呈指數(shù)相關(guān)（P<0.001），與土壤濕度（P<0.001）和土壤水溶性有機(jī)碳（P<0.05）呈正相關(guān)；土壤N2O排放與土壤濕度呈指數(shù)相關(guān)（P<0.001），與土壤5cm處溫度（P<0.001）和土壤水溶性有機(jī)碳（P<0.05）呈正相關(guān)，與土壤微生物碳氮比呈負(fù)相關(guān)（P<0.05）；當(dāng)土壤為甲烷的吸收匯和排放源時，土壤CH4的吸收/排放通量與土壤5cm處溫度和土壤濕度均呈正

8、相關(guān)（P<0.001），土壤CH4的排放與pH呈正相關(guān)（P<0.05），與土壤有機(jī)碳和土壤微生物碳氮比呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），與其他土壤理化指標(biāo)和土壤微生物指標(biāo)沒有相關(guān)性。
　?。?）皆伐增加了土壤溫室氣體的排放，土壤CO2、N2O和CH4的年排放量分別增加了6.08t·hm-2、0.35kg·hm-2和2.48kg·hm-2。皆伐更新樣地間各溫室氣體排放通量具有顯著性差異(P<0.05)，均表現(xiàn)為WB>DB>NG.。人工更新在