神农架主要森林土壤CH_4、CO_2和N_2O排放对降水减少的响应

研究降水格局改变后森林土壤温室气体排放格局,可为森林温室气体排放清单制定提供科学依据。以神农架典型森林类型常绿落叶阔叶混交林和2种人工林马尾松和杉木林为研究对象,研究了降水格局改变后,其土壤CH_4吸收、CO_2和N_2O的排放格局和可能机制。结果表明:常绿落叶阔叶混交林吸收CH_4通量为(-36.79±13.99)μg Cm^(-2)h^(-1),显著大于马尾松和杉木两种人工林的CH_4吸收通量,其吸收通量分别为(-14.10±3.38)μg Cm^(-2)h^(-1)和(-7.75±2.80)μg Cm^(-2)h^(-1)。马尾松和杉木两种人工林CO_2排放通量分别为(107.03±12.11)μg Cm^(-2)h^(-1)和(80.82±10.29)μg Cm^(-2)h^(-1),显著大于常绿落叶阔叶混交林(71.27±10.59)μg Cm^(-2)h^(-1)。常绿落叶阔叶混交林N_2O排放通量为(8.88±6.75)μg Nm^(-2)h^(-1),显著大于杉木人工林(5.93±2.79)μg Nm^(-2)h^(-1)和马尾松人工林(1.64±1.02)μg Nm^(-2)h^(-1)。分析3种森林土壤CH_4吸收量与其环境因子之间的关系发现,常绿落叶阔叶混交林的CH_4吸收通量与其土壤温度呈现显著的指数负相关关系(P<0.01)。常绿落叶阔叶混交林、马尾松林和杉木林的土壤CO_2排放通量与其空气温度和土壤温度之间均呈现显著的指数正相关关系(P<0.01)。常绿落叶阔叶混交林和马尾松林土壤N_2O排放通量与空气温度之间均呈现显著的指数正相关关系(P<0.01),而马尾松林与土壤温度之间呈显著正相关(P<0.05),与土壤湿度之间均无显著相关。降水减半后,减少降水对常绿落叶阔叶混交林和马尾松林土壤CH_4吸收通量均具有明显的促进作用,但对杉木林土壤CH_4吸收量具有抑制作用,对常绿落叶阔叶混交林和杉木林土壤CO_2平均排放通量均具有明显的促进作用,而对马尾松林土壤CO_2平均排放通量明显抑制作用,对常绿落叶阔叶混交林、马尾松和杉木林土壤N_2O排放量具有明显的抑制作用。