模擬氮沉降對(duì)闊葉紅松林溫室氣體的影響.pdf

1、我國(guó)已成為繼歐洲、北美之后的第三大氮沉降區(qū)。在未來(lái)幾十年中，氮沉降量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還會(huì)繼續(xù)增加。氮沉降增加將改變森林土壤的基本理化性質(zhì)和氮素供應(yīng)，進(jìn)而影響土壤的碳循環(huán)和累積過(guò)程以及土壤溫室氣體(CO2、CH4、N2O)的交換通量。研究不同水平的氮素輸入對(duì)森林土壤的影響，將有助于我們?cè)u(píng)價(jià)森林土壤對(duì)全球氣候變化的貢獻(xiàn)。本文以小興安嶺典型闊葉紅松林為研究對(duì)象，于2008年5月建立4個(gè)處理組的樣地，從低到高分別以N0(0kgN?hm-2)、N1

2、(30 kgN?hm-2)、N2(60 kgN?hm-2)、N3(120 kgN?hm-2)表示。通過(guò)對(duì)模擬氮沉降下溫室氣體變化，以及溫室氣體與土壤理化性質(zhì)、草本多樣性之間關(guān)系研究得出如下結(jié)論：
　?。?）模擬氮沉降對(duì)溫室氣體通量變化影響顯著。CH4氣體通量排放通量大于吸收通量，各濃度隨季節(jié)變化不同，N0濃度（對(duì)照）、N1濃度(低濃度)、N2濃度（中濃度）均在10月1日達(dá)到CH4排放通量最大值，而N3濃度（高濃度）相反在10月1日

3、為吸收通量最大值，與其他濃度差異顯著；CO2氣體通量均為排放通量，且各濃度隨季節(jié)變化規(guī)律基本相同，CO2氣體排放通量最大值都產(chǎn)生于8月，最小值產(chǎn)生于10月，CO2氣體排放通量隨季節(jié)改變差異顯著；N2O氣體通量N0、N2濃度下為吸收通量，且N2濃度吸收通量大于N0濃度，N1、N3濃度下N2O氣體通量為排放通量，N3濃度排放通量大于N1濃度，各濃度之間差異顯著，N2O氣體通量與季節(jié)無(wú)規(guī)律性變化。
　?。?）在模擬氮沉降下溫室氣體通量在

4、同濃度不同季節(jié)差異顯著(P<0.05)。N2O氣體通量與CH4、CO2氣體通量之間沒(méi)有相關(guān)性；CH4氣體通量與CO2氣體通量?jī)烧叽嬖陲@著的線性正相關(guān)（P<0.05）。
　?。?）模擬氮沉降對(duì)土壤理化性質(zhì)影響顯著，施氮使土壤pH值隨氮濃度增加而增大；土壤全氮隨氮沉降濃度的升高而增加，同時(shí)土壤全氮隨季節(jié)變化也較為明顯；不同濃度下土壤有機(jī)碳變化差異顯著，有機(jī)碳隨季節(jié)變化有顯著差異。
　?。?）土壤溫度與溫室氣體通量之間存在顯著相關(guān)

5、性，且不同濃度之間差異顯著。CH4氣體通量在N0濃度下與土層下5cm土壤溫度呈正相關(guān)（P<0.05）；CO2氣體排放通量在各濃度均與土壤溫度具有相關(guān)性（P<0.05），其中施氮樣地（N1、N2、N3濃度）更是表現(xiàn)為極顯著相關(guān)（P<0.01）； N2O氣體通量在N0濃度與地表溫度具有極顯著相關(guān)（P<0.01），與土層下5cm土壤溫度具有相關(guān)性（P<0.05）。溫室氣體通量與土壤濕度、土壤pH值、土壤有機(jī)碳以及土壤全碳之間沒(méi)有顯著相關(guān)性。<

6、br>　?。?）模擬氮沉降對(duì)草本多樣性影響顯著，影響草本植物植株生長(zhǎng)狀態(tài)。在草本群落多樣性方面，氮沉降對(duì)春季草本群落多樣性沒(méi)有較顯著影響；對(duì)夏、秋兩季影響較顯著，氮沉降加速了植物生活史完成。植株生長(zhǎng)狀態(tài)方面，氮沉降對(duì)植株株高產(chǎn)生顯著影響，植物植株高度隨著氮沉降濃度的升高而增高。
　?。?）模擬氮沉降下溫室氣體與草本多樣性之間存在一定相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)CH4、N2O氣體通量與物種豐富度、辛普森指數(shù)、香農(nóng)指數(shù)不存在相關(guān)性。CO2氣體通量