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大量研究表明干土湿润和冻融过程深刻影响着土壤温室气体净通量和碳氮转换过程。当今日益严峻的全球气候变化加剧土壤干土湿润和冻融过程的发生,而长白山地区由于其独特的地理位置和气候条件,首当其冲地受到影响。这种影响是否显著改变土壤温室气体的年净通量以及对气候变化产生怎样的反馈作用仍不清楚。因此,从机制层面深入研究干湿交替和冻融过程中土壤温室气体净通量及碳氮转换过程显得尤为重要,这将有利于对区域土壤固碳能力和温室气体净通量变化趋势的合理评估以及相关模型的建立。本文以中国东北长白山地区阔叶红松混交林及其临近的次生白桦林为研究对象,通过室内模拟土柱培养的方法,来研究(1)不同湿润程度(55%和80%土壤充水孔隙率,WFPS)条件下外源碳(葡萄糖,6.4g C m-2)和两种形态氮(NH4Cl和KNO3,4.5g N m-2)的添加对不同演替阶段两种林分土壤干湿交替和冻融过程中温室气体净通量及土壤属性影响的单一和交互作用;(2)结合土壤属性的变化,分析土壤干湿交替和冻融过程中温室气体净通量的主要影响机制。结果表明:1)除了高湿润程度单施NH4Cl的次生白桦林土壤外,湿润程度的增加以及外源碳和氮的添加均能显著促进次生白桦林和阔叶红松混交林土壤干土湿润过程中氧化亚氮(N2O)排放量,并两两存在交互作用;干土湿润过程中两种林分土壤源N2O排放对不同湿润程度和外源碳和氮添加响应有很大差异。实验条件下,土壤湿度,有效氮以及微生物量影响着两种林分土壤干土湿润过程中N2O累积排放量。2)无外源碳和氮添加条件下,与阔叶红松混交林土壤相比,次生白桦林土壤干土湿润过程中二氧化碳(CO2)排放速率更大且随着土壤湿度的增加显著降低;阔叶红松混交林土壤干土湿润过程中CO2排放速率则随湿度增加而显著增加(P<0.05)。单施葡萄糖显著提高两种林分土壤CO2排放速率、微生物碳、微生物碳/氮比及微生物代谢熵。施两种形态氮均显著抑制两种林分土壤干土湿润过程中CO2排放速率。实验条件下,两种林分土壤干土湿润过程中CO2排放均受到土壤微生物碳的强烈影响,并与土壤速效氮含量呈显著负相关关系。3)湿润程度的增加以及碳氮的添加均显著促进两种林分土壤融化过程中N2O的排放(P<0.05)。随着湿润程度的增加,葡萄糖对两种林分土壤融化过程中N2O排放的促进作用减弱(P<0.05)。实验条件下,次生白桦林土壤冻融过程中N2O排放受到土壤pH和微生物碳的影响,而阔叶红松混交林土壤则主要受到WFPS的影响。4)随着湿润程度的增加,次生白桦林土壤融化过程中CO2累积通量显著降低,而阔叶红松混交林土壤显著升高。施加葡萄糖显著增加两种林分土壤融化过程中CO2累积通量(P<0.05)。融化过程中,次生白桦林土壤CO2累积通量显著大于阔叶红松混交林土壤(P<0.05)。湿润程度的增加和施加葡萄糖交互影响两种林分土壤融化过程中CO2累积排放量。次生白桦林土壤冻融过程CO2排放受到微生物碳氮含量以及K2SO4浸提DON含量的影响,而阔叶红松混交林土壤则主要受到K2SO4浸提的矿质氮和DOC含量的影响。5)低湿润程度条件下,两种林分土壤在融化过程中均吸收甲烷(CH4),碳氮单独及其组合添加均表现为抑制两种林分土壤融化过程中对CH4的吸收,并且两种土壤规律一致,即对CH4吸收抑制效果从小到大的处理依次为:Glu、Glu+KNO3、KNO3、NH4Cl和Glu+NH4Cl,各处理差异显著(P<0.05)。高湿润条件下,两种林分土壤融化过程中对CH4时而吸收,时而排放,净通量较小且各处理之间差异不显著。