庐山毛竹扩张及模拟氮沉降对土壤N2O和CO2排放的影响

• 作者: 刘晓君 刘苑秋 张令 曹雯 李超 王翰琨 董星宇 邓邦良 郑翔 陈琦
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 庐山 毛竹扩张 模拟氮沉降 土壤N2O和CO2排放
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 146-155
• 页数: 10页
• 分类号: S714.3
• 字数: 7610字
• 语种: 中文

摘要

毛竹是我国南方广泛分布的一种典型的森林资源, 其扩张已引发了多方面的生态问题, 但是目前关于氮沉降背景下毛竹扩张引起的土壤N2O和CO2气体排放变化的研究甚少, 且无原位观测数据.采用静态箱-气相色谱法, 分析江西庐山毛竹纯林、毛竹扩张形成的毛竹-日本柳杉混交林及日本柳杉纯林3种林分土壤的N2O和CO2排放速率和累积排放量及其对模拟氮沉降的响应.结果表明: (1) 混交林土壤的NH4+-N含量、NO3--N含量及pH分别为14.39mg·kg-1、8.65mg·kg-1、4.88, 显著高于日本柳杉纯林的9.75 mg·kg-1、5.58 mg·kg-1、4.05, 但是混交林土壤DOC含量 (236.5 mg·kg-1) 却显著低于日本柳杉纯林 (382.0mg·kg-1) . (2) 混交林土壤N2O累积排放量 (393.6mg·m-2) 显著高于毛竹纯林 (202.5mg·m-2) 和日本柳杉纯林 (192.8mg·m-2) , 混交林土壤CO2累积排放量 (4 655 g·m-2) 显著高于日本柳杉纯林 (2 815 g·m-2) . (3) 模拟氮沉降未对3种林分类型土壤的CO2排放速率和累积排放量产生显著影响, 但明显增加了混交林和日本柳杉纯林的N2O累积排放量.本研究表明:毛竹扩张不同阶段土壤的理化性质、N2O及CO2排放表现出不同特征.毛竹扩张过程中一定程度上增大了土壤N2O和CO2的排放量, 但是完全扩张后N2O排放出现明显下降趋势, 而CO2的排放未发生显著变化.同时, 氮沉降促进了毛竹未扩张和扩张初期土壤的N2O排放, 而对CO2排放未产生显著影响.表明在未来气候变化条件下管理亚热带毛竹扩张时, 必须明确考虑这些生态系统组成、结构和影响因子之间的影响.