中亞熱帶土地利用變化對山地土壤甲烷氧化的影響研究.pdf

1、甲烷作為重要的溫室氣體之一,每分子增溫潛力(GWP)是二氧化碳的25倍(100年),對全球氣候變暖的貢獻(20％)僅次于二氧化碳(55％)。自1775年工業(yè)革命以來,大氣甲烷濃度增加了150％,在2005年達到了1774ppb。人類活動特別是土地利用變化對陸地生態(tài)系統甲烷循環(huán)的影響已遠遠超過了自然變化影響的速率和程度,是引起大氣甲烷濃度持續(xù)升高的主要因為(60～70％)。好氣山地土壤是大氣甲烷重要的匯(6％),其近似于大氣甲烷的年增加量

2、(30Tg·a-1),是大氣甲烷濃度變化的關鍵性決定因子(IPCC,2007),但針對山地土壤甲烷匯的研究目前還較少,這將極大影響國家尺度溫室氣體排放清單的制定。
　　 本研究通過在中國亞熱帶閩北山區(qū)(福建建甌市),選擇本底條件基本一致、土地利用史清晰且具有代表性的土地利用方式序列:天然常綠闊葉林、次生常綠闊葉林、人工林、果園作為研究對象,采用“空間換時間”的方法,研究土地利用變化對土壤甲烷氧化速率的影響,為精確制定國家溫室氣體

3、排放清單提供基礎數據和技術支撐,同時也為中亞熱帶山地土地利用方式調整和土壤甲烷匯的恢復措施等提供科學依據。
　　 通過對上述典型土地利用方式土壤甲烷氧化速率連續(xù)一年的定位觀測,結果表明:土壤甲烷氧化速率具有明顯的季節(jié)模式,季節(jié)動態(tài)主要與土壤溫度變化一致。本區(qū)土壤甲烷氧化速率變化范圍-15.24ug·m-2·h-1～76.32ug·m-2·h-1,數值高于熱帶森林低于溫帶森林的土壤甲烷氧化速率。土壤甲烷氧化速率平均下降8.92％,

4、其中改為次生林下降15.18％,改為人工林下降1.69％,改為果園下降22.57％;土壤甲烷氧化速率與土壤溫度均呈顯著正相關的關系。土地利用方式改變后,土壤甲烷氧化速率的表觀溫度敏感性(Q10值)從天然林的2.24下降到到果園的1.11。天然林、次生林、人工林、果園的甲烷氧化年通量分別為257.67、207.04、242.90、161.89 mg·m2；天然林轉換導致土壤甲烷年均氧化量減少2％～40％,尤以改為果園減幅最大。中亞熱帶山區(qū)