水熱變化后溫帶森林土壤CO2和N2O排放和氮素凈礦化模擬研究.pdf

1、本文以長白山原始闊葉紅松林、次生楊樺林、人參種植地三種不同植被類型的不同土層深度的土壤(0-10cm、10-20cm和20-30cm)為對象,通過實驗室模擬,研究水熱變化對土壤活性碳氮庫、兩種溫室氣體CO2、N2O排放和氮素凈礦化的影響。論文包含三部分內(nèi)容:第一研究水熱變化包括頻繁的凍融過程、風干土重新潤濕這一干濕過程對土壤活性碳氮庫的影響。第二利用第一部分經(jīng)過頻繁凍融過程的土壤,研究在添加或者未添加營養(yǎng)源的情況下,乙炔氣體添加對土壤活

2、性碳氮庫、CO2與N2O排放以及氮素凈轉(zhuǎn)化過程的影響。第三利用表層土壤風干后調(diào)節(jié)不同的含水量,研究風干土不同潤濕強度以及不同溫度對土壤活性碳氮庫、CO2與N2O排放以及氦素轉(zhuǎn)化的影響。主要結(jié)論為:
　　 (1)經(jīng)歷頻繁的凍融過程后,土壤可溶解性的有機碳和微生物碳氮的含量降低,水浸提TN的含量升高。頻繁的凍融交替過程對上述指標均有極顯著的影響。不同植被類型的土壤凈礦化量為紅松林>楊樺林>人參種植地。隨著土層深度的增加,土壤凈礦化量

3、逐漸降低。
　　 (2)風干土重新潤濕,即調(diào)節(jié)不同的含水量后,與未風干的原始土壤相比,DOC、TN的含量有所增加,微生物碳氮的含量降低。紅松林和楊樺林在含水量為60％時KCl體系的氮素凈礦化量達到最大值,而人參種植地在水分含量為80％時KCl體系的氮素凈礦化量達到最大值。氮素凈礦化量為楊樺林>紅松林>人參種植地。
　　 (3)在未添加營養(yǎng)源的土壤中,乙炔氣體添加對CO2的排放無影響,而在營養(yǎng)源充足的情況下,乙炔氣體添加使

4、CO2的排放量減少。對gCO2的研究結(jié)果表明,乙炔氣體通過減少微生物碳的含量使qCO2的值升高。乙炔對土壤自養(yǎng)硝化作用的抑制效果在未添加營養(yǎng)源的土壤中更為明顯,而且乙炔氣體使氮素凈礦化量減少。不同處理,CO2累積排放量與鹽浸提DOC、微生物碳氮呈顯著正相關(guān)；在添加營養(yǎng)源和乙炔氣體的土壤中,N2O累積排放量與土壤活性碳氦指標無關(guān)。
　　 (4)相同的濕度條件下,DOC、TN的含量以及CO2的排放量隨溫度的升高而增加,微生物碳氮的含