长白山阔叶红松林土壤CO2，CH4和N2O通量动态变化及其对春季冻融的响应
文献类型：学位论文
| 作者 | 施清娴 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张雷明 ; 黄辉 |
| 关键词 | 土壤温室气体通量 土壤冻融 温带森林 定位观测 箱式法 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 农业管理 |
| 英文摘要 | 全球变化下温度的快速上升导致了一系列的生态环境问题，大气中温室气体浓度的持续增加导致温度升高的主要原因，而土壤是温室气体排放的重要来源之一。土壤冻融过程是全球中高纬度地区普遍存在的受温度季节和昼夜波动而发生的反复冻结和融化的过程，对土壤碳氮循环及其温室气体排放产生了重要影响。长白山阔叶红松林作为我国温带地区的地带性森林生态系统，在区域生态碳汇中发挥了重要作用，但目前对于该生态系统土壤温室气体排放的连续观测还较为缺乏，特别是冻融过程对土壤碳氮温室气体排放的影响，从而限制了对其碳汇功能及其变化的准确评估。 本研究采用箱式法对长白山温带阔叶红松林土壤CO2、CH4和N2O通量于2019-2024年开展了多年连续观测，并结合气象要素和土壤理化性质，分析了土壤温室气体通量的动态变化，探讨了土壤冻融作用对温室气体排放通量的影响及其作用机制，取得的主要研究结果如下： （1）2019-2024年通量监测结果表明，长白山温带阔叶红松林土壤表现为CH4的吸收汇，CO2和N2O的排放源，年均土壤CH4累积通量为-46.44±8.72 mmol m-2 a-1，年均土壤CO2和N2O累积通量分别为103.33±9.84 mol m-2 a-1和12.04±2.98 mmol m-2 a-1； （2）土壤CO2、CH4和N2O通量呈现出明显不同的季节变化特征，土壤CO2表现为显著的单峰变化，排放峰值出现在夏季8月；土壤CH4通量在3-4月吸收最小，吸收峰也出现在生长季；但土壤N2O通量往往在春季冻融期出现有显著脉冲排放，其排放量远高于其他时期，而秋季冻融期没有类似现象； （3）春季冻融期间CH4和CO2累积通量对全年的贡献分别为6.94%和4.98%，但春季冻融期的N2O累积通量约占全年排放总量的1/3，表明春季冻融过程对土壤N2O排放产生了重要影响； （4）土壤温室气体排放受到了土壤温湿条件和理化性质的综合影响：CO2通量受土壤温湿度、土壤微生物氮、土壤NO3-含量的显著影响，冻融期主要受土壤温度、pH值影响。CH4通量的季节变化主要受土壤温度、土壤微生物量、土壤NO3-含量、土壤微生物碳氮含量的显著影响，但冻融期与各理化性质均不存在显著关系。N2O通量受土壤NH4+含量、土壤微生物氮含量的显著作用，而冻融期主要受土壤温度制约。 （5）土壤CO2、CH4和N2O通量存在不同程度的协同效应，CO2通量与N2O通量存在显著正相关，并且在春季冻融期更为显著；生长季节的CO2通量和N2O通量均与CH4通量表现出显著的负相关，但在春季冻融期的相关性不显著。 综上所述，本研究通过野外定位连续观测，阐明了长白山温带阔叶红松林土壤CO2、CH4和N2O通量的季节和年际变化，揭示了春季土壤冻融对温室气体排放的影响，丰富了温带森林生态系统土壤温室气体排放的理论基础和科学认识，为综合评估温带阔叶红松林碳汇功能提供了科学依据。 |
| 学科主题 | 农业管理 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 87 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215666]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 施清娴. 长白山阔叶红松林土壤CO2，CH4和N2O通量动态变化及其对春季冻融的响应[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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