竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤温室气体排放的影响

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:sxhh122
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板栗林是我国重要的经济林树种,分布于全国26个省市。目前中国板栗林面积已达1.25百万公顷,占全世界板栗林面积的38%。板栗林经营者普遍采用集约经营管理措施(如施用化肥、翻耕和去除林下植被等)来提高板栗产量与经济收入;然而,长期集约经营却显著降低了板栗林土壤的碳储量与活性有机碳库。生物质炭输入被认为是提高土壤碳汇应对全球气候变化的重要途径之一。因此,研究生物质炭输入对人工林土壤温室气体排放的影响,对提升人工林土壤碳汇功能具有重要的理论意义和实践价值。本研究以浙江省临安市典型集约经营板栗林为研究对象,研究了竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤温室气体排放与活性有机碳库的影响,并探讨了不同处理下土壤温室气体排放与环境因子之间的关系,取得的主要研究结果如下:(1)竹叶及其生物质炭处理均没有改变板栗林土壤温室气体排放的季节性动态变化规律,均表现为土壤CO2和N2O排放最大值出现在7-8月,最小值出现在2月,而土壤CH4吸收最大值出现在9月,最小值出现在2-3月。(2)与对照处理(板栗林土壤CO2、N2O和CH4年排放量分别为13.99t CO2hm-2yr-1、2.22kg N2O hm-2yr-1和-2.97kg CH4hm-2yr-1)相比,竹叶处理导致土壤CO2和N2O年累积排放量分别增加16.3%和12.8%(P <0.05),但对土壤CH4年累积吸收通量无显著影响;生物质炭处理导致板栗林土壤N2O年累积排放量下降20.5%(P <0.05),土壤CH4年累积吸收通量增加25.3%(P <0.05),但对土壤CO2年累积排放量无显著影响。(3)竹叶处理显著增加板栗林土壤WSOC和MBC含量(P <0.05),而生物质炭处理仅在最初的一个月内增加了土壤WSOC和MBC含量(P <0.05);竹叶处理显著增加土壤WSON和MBN含量(P <0.05),而生物质炭处理对土壤WSON和MBN含量无显著影响;竹叶处理显著增加土壤NH4+-N和NO3--N含量(P <0.05),而生物质炭处理显著降低土壤NH4+-N和NO3--N含量(P <0.05)。(4)在对照、竹叶以及生物质炭处理条件下,板栗林土壤CO2、N2O排放通量和CH4吸收通量均与土壤温度(表层5cm处)呈极显著相关性(P <0.01);与对照相比,竹叶和生物质炭处理均显著增加土壤Q10值(P <0.05),且生物质炭处理下的土壤Q10值显著低于竹叶处理;在竹叶和生物质炭处理下,土壤温室气体(CO2、N2O和CH4)通量均与土壤WSOC含量有显著相关性(P <0.05),与土壤MBC含量均无显著相关性;生物质炭处理下土壤N2O排放通量与土壤含水量具有显著相关性,在竹叶处理下,土壤N2O通量与NH4+-N、NO3--N及WSON含量呈显著正相关(P <0.05)。
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