【摘 要】
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甲烷（CH4）作为国际上高度关注的温室气体之一,对气候变化起着非常重要的作用。以往的大多数研究主要集中在森林生态系统的土壤CH4通量上,而对树木茎干的CH4通量及其驱动因素了解甚少。本研究于2019年8月至2020年12月,以苏北地区的泗洪林场和东台林场杨树人工林生态系统的杨树为研究对象,采用静态箱--气相色谱法对杨树不同高度（距地面0.5、1.0和1.5 m）的树干CH4通量进行了原位测定,我们
【基金项目】
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国家自然科学基金《协同提升杨树人工林木材生产和固碳能力的密度调控机制与模拟》（NO:31700555）；
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甲烷（CH4）作为国际上高度关注的温室气体之一,对气候变化起着非常重要的作用。以往的大多数研究主要集中在森林生态系统的土壤CH4通量上,而对树木茎干的CH4通量及其驱动因素了解甚少。本研究于2019年8月至2020年12月,以苏北地区的泗洪林场和东台林场杨树人工林生态系统的杨树为研究对象,采用静态箱--气相色谱法对杨树不同高度（距地面0.5、1.0和1.5 m）的树干CH4通量进行了原位测定,我们使用混合模型评估了树干CH4通量与影响因子（气温、相对湿度、采样高度以及树干CO2通量）之间的关系,我们还在林分水平上对杨树茎干CH4的年通量和综合温室效应（Global Warming Potential,GWP）进行了估算。研究所得主要结果如下:（1）泗洪林场和东台林场杨树人工林生态系统的树木茎干均能向大气中排放CH4,杨树茎干CH4通量的范围分别为1.70～735.98μg CH4·m-2·h-1(72.80±4.89μg CH4·m-2·h-1)和1.49～1144.97μg CH4·m-2·h-1(56.44±6.26μg CH4·m-2·h-1)。两地杨树人工林生态系统的杨树茎干CH4年排放速率分别为:1.742 kg CH4·ha-1·yr-1和0.955 kg CH4·ha-1·yr-1;杨树茎干排放的CH4的GWP分别为:59.22 kg·CO2equ·ha-1·yr-1和32.47 kg·CO2equ·ha-1·yr-1。（2）树木茎干CH4通量与大气温度具有相似的变化特点,具有明显的季节性模式,总体上表现为倒“U”型的变化趋势。泗洪林场杨树人工林生态系统树木茎干CH4通量的季节变化模式表现为:夏季（6月-8月）＞秋季（9月-11月）＞春季（3月-5月）＞冬季（12月-次年2月）;东台林场杨树人工林生态系统树木茎干CH4通量表现为:夏季（6月-8月）＞秋季（9月-11月）＞冬季（12月-次年2月）。（3）温度和湿度是影响杨树树干CH4排放速率的重要因子。两个杨树人工林生态系统的茎干CH4排放速率均与空气温度以及相对湿度呈现出显著的正向线性相关关系（P＜0.01）。单因素方差分析表明,三个采样高度处的树木茎干CH4排放速率只在泗洪林场杨树人工林的2020年7月和2020年8月以及东台林场杨树人工林的2020年7月和2020年9月存在显著不同（P＜0.05）,其余月份不同采样高度之间无显著不同。采样高度与茎干CH4通量的关系可能受到其他因子的干扰而不明确。但是,混合线性模型表明,总体上,杨树茎干CH4排放速率与采样高度呈负相关。作为大气CH4源被忽视的途径之一,树体茎干排放的CH4能在一定程度上抵消土壤的汇强度或进一步增强CH4源强度。气温、相对湿度可以作为预测树干CH4通量的重要指标。因此,考虑树体茎干CH4的排放机制和通量大小可以进一步完善全球甲烷收支。
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