西南喀斯特地区灌丛林土壤CO2、CH4通量研究

灌丛林生态系统是西南喀斯特地区广泛分布的生态系统类型,在区域生态系统碳循环和碳平衡中有重要作用。为估算亚热带喀斯特地区CO2和CH4源汇现状,评价灌丛林生态系统对温室效应的影响,以贵阳市开阳县灌丛林为研究对象,采用静态箱-气相色谱法观测CO2和CH4通量的季节变化。对2010年12月到2012年1月的观测结果分析表明,灌丛林地土壤表现为CO2的释放源和CH4的吸收汇,CO2通量的变化范围为33.20～1106.75 mg/(m2.h),年平均通量为342.98 mg/(m2.h);CH4通量的变化范围为–206.14～–59.85μg/(m2.h),年平均通量为–103.22μg/(m2.h)。CO2排放通量和CH4吸收通量均表现出明显的季节变化规律,两者最高值均出现在夏季,不同的是CO2排放通量最低值出现在12月,而CH4吸收通量最高值则出现在11月。土壤温度和土壤湿度是影响灌丛林土壤CO2通量的主要因子,双因素模型(F=αeβTWγ)较好拟合了土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸的影响,两者共同解释了CO2通量变化的81.4%。土壤CH4吸收通量与温度存在显著正相关关系,其中5 cm土壤温度同CH4吸收通量相关性最好,但温度超过一定阈值时,两者相关性降低。土壤CH4吸收通量与土壤湿度呈显著负相关关系表明,水分是土壤氧化CH4的重要限制因子。