摘要:
土壤甲烷氧化是大气温室气体的重要调节,受到多种因素的影响.其中,植被可以通过多种途径影响土壤性质,进而影响土壤甲烷氧化能力.陆地生态系统正是由不同植被复合而成,因此,研究不同植被类型土壤 CH4氧化能力及碳同位素分馏特征,对理解土壤甲烷氧化机理、准确核算碳排放具有重要意义.以滇中高原6种典型植被类型(原始林、针叶林,针阔混交林、常绿阔叶林、草地及稻田)土壤为对象,基于好氧培养试验研究了CH4氧化速率(Ψox)及碳同位素分馏特征,分析了Ψox以及碳同位素分馏系数αox与土壤性质之间的关系.结果表明,不同土壤Ψox差异明显,平均Ψox表现为稻田(10.75)>针叶林(4.39 μg·g-1·d-1)>原始林(3.83 μg·g-1·d-1)>阔叶林(3.21 μg·g-1·d-1)>混交林(1.78 μg·g-1·d-1)>草地(0.95 μg·g-1·d-1).同时,平均Ψox与NO3--N(硝态氮,r=0.93,P=0.006)、DOC(可溶性有机碳,r=0.96,P=0.002)、TN(全氮,r=0.74, P=0.093)、TC(全碳,r=0.46,P=0.356)、NH4+-N(铵态氮,r=0.47,P=0.344)呈正相关,而与pH(r=-0.51,P=0.298)呈负相关,说明有机质和氮素对土壤甲烷氧化有促进作用,而pH则有抑制作用.同时,稻田、原始林、针叶林、混交林、阔叶林和草地土壤平均碳同位素分馏系数αox分别为1.022、1.017、1.013、1.012、1.015和1.012.与很多研究不同的是,αox与Ψox呈高度正相关(r=0.92,P=0.010),这可能与不同土壤中甲烷氧化菌的亲和力和活力有关.而在Ψox的影响下,αox与土壤性质的相关性基本与Ψox相似.