不同區(qū)域森林土壤甲烷氧化及其影響因子的初步研究.pdf

1、近年來人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣甲烷濃度的增加和溫室效應(yīng)。森林土壤是大氣甲烷重要的匯，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。研究森林土壤甲烷氧化及其影響因素對(duì)采取措施增強(qiáng)土壤甲烷匯強(qiáng)度有重要意義。 本文采用長白山、西雙版納和鼎湖山11種典型森林的表層和剖面土壤通過室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究甲烷氧化規(guī)律及其主要影響因子；并通過室內(nèi)添加不同形態(tài)劑量氮肥和酸以及在野外施氮肥兩種方式模擬大氣氮酸沉降，以研究氮酸脅迫對(duì)不同氣候帶土壤氧化甲烷能力產(chǎn)生影響。 對(duì)

2、長白山、西雙版納和鼎湖山不同區(qū)域森林表層和剖面土壤的甲烷氧化研究表明：溫帶森林甲烷氧化潛勢(shì)高于熱帶和亞熱帶。所有森林表層土壤甲烷氧化的半飽和常數(shù)(K<,m>)變化范圍較大，從而顯示不同區(qū)域以及同區(qū)域不同植被下土壤甲烷氧化特性具有差異性。因子分析和回歸分析顯示，影響這些森林表層和剖面土壤甲烷氧化的主要因子是水/鹽溶性有機(jī)碳/氮(剖面土壤為水溶性有機(jī)碳/氮)、水溶性氮以及微生物碳氮。 樹種、土地利用方式和距樹干距離影響土壤甲烷氧化。

3、長白山闊葉紅松林表層土壤(0～5cm)在大氣本底和高濃度甲烷時(shí)都表現(xiàn)出高氧化速率，其V<,max>和K<,m>值表明闊葉紅松林具有較大的甲烷氧化潛勢(shì)。同時(shí)，不同土地利用方式影響表層土壤甲烷氧化，熱帶雨林表層土壤(0～5cm)甲烷氧化顯著高于橡膠林和西雙版納茶園土。距離樹干0cm的森林土壤甲烷氧化顯著高于距樹干50cm和100cm的土壤。 對(duì)三個(gè)區(qū)域森林剖面土壤(0～20cm)的甲烷氧化研究表明，溫帶森林剖面在上層甲烷氧化速率下降

4、較快(0～10cm)。紅松林的最大氧化出現(xiàn)在0～2.5cm土層，而岳樺林和云冷杉林出現(xiàn)在2.5～7.5cm的土層。 乙烯存在能夠抑制森林土壤甲烷氧化。在高濃度乙烯(約20μL C<,2>H<,4> L<'-1>)存在時(shí)，發(fā)現(xiàn)所選擇的不同區(qū)域森林土壤大氣本底甲烷氧化均被抑制，抑制率為77％～100％。熱帶森林土壤對(duì)乙烯最為敏感。 硫酸鏈霉素對(duì)熱帶和溫帶森林土壤甲烷氧化有顯著抑制作用，對(duì)于亞熱帶森林土壤有促進(jìn)作用。西雙版納

5、表層土壤比長白山對(duì)硫酸鏈霉素更加敏感。 氮肥對(duì)甲烷氧化有抑制作用。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)向土壤中加入氮肥模擬氮沉降，結(jié)果表明硫酸銨和氯化銨均能顯著抑制不同區(qū)域森林表層土壤的大氣本底甲烷和高濃度甲烷氧化，硝酸鉀無顯著抑制作用。野外施氮肥土壤的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)氯化銨抑制闊葉紅松林表層土壤(0～7cm)和PVC管有機(jī)層施肥土壤甲烷氧化，硝酸鉀抑制野外施肥四個(gè)月的PVC管有機(jī)層土壤。在施加高濃度氮肥時(shí)，增加氮肥劑量其抑制作用不會(huì)增強(qiáng)。鹽抑制森