西双版纳热带季节雨林、橡胶林土壤CH_4、N_2O通量及树干呼吸研究
【摘要】:
本研究采用密闭式静态箱/气相色谱法(GC)对热带季节雨林和三叶橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤排放CH_4、N_2O通量的规律进行了研究。季节雨林样地在2003年1月至2004年1月设置三种处理:(A)土壤;(B)凋落物+土壤;(C)林下低矮植物+凋落物+土壤;2005年1月-2006年1月保留前二种处理A、B。本研究的主要结果如下:
1)热带季节雨林和橡胶林土壤表现为吸收CH_4,但后者吸收量显著地小于前者。季节雨林和橡胶林土壤表现为释放N_2O。
2)两种森林土壤排放CH_4、N_2O通量都存在季节变化,干季土壤吸收CH_4通量大于雨季,干季土壤释放N_2O通量小于雨季。凋落物减少季节雨林土壤吸收CH_4,2003和2005年分别减少28.2和25.1%,低矮植物不影响土壤排放CH_4通量。热带季节雨林土壤释放N_2O通量不受凋落物的影响,低矮植物显著增加土壤排放N_2O通量达62.5%。橡胶林土壤排放CH_4通量不受种植和管理方式的影响,排放N_2O通量不受种植方式影响,施肥可极显著地增加土壤释放N_2O通量。
3)估算年排放通量,A、B、C处理2003分别排放CH_4通量为-4.1, -3.1, -2.9 kg C hm~(-2),A、B处理2005分别排放CH_4通量为-3.58, -2.92 kg C hm~(-2);A、B、C处理2003分别排放N_2O通量为2.8, 2.6, 3.7 kg N hm~(-2),A、B处理2005分别排放CH_4通量为1.62, 1.60 kg N hm~(-2)。橡胶林土壤年排放CH_4通量为-1.7 kg C hm~(-2),年排放N_2O通量为14.4 kg N hm~(-2)。
CO2是对全球变暖贡献最大的一种温室气体。树干呼吸在一定程度上影响生态系统的固碳能力。本文利用CO2红外气体分析法(IRGA)活体原位监测法,对热带季节雨林的优势树种的不同方向,以及4个年龄段橡胶树不同方向和高度的树干呼吸规律进行了探讨,主要结果如下:
1)季节雨林树干年平均呼吸速率在0.823~2.727μmol m~(-2) s~(-1)之间(m~(-2)指树干表面积)。树干南北方向差异不明显。同一年龄橡胶树树干呼吸速率无方向和高度上的差异,其平均速率介于2.299~4.989μmol m~(-2) s-1。
2)两种类型的森林树干呼吸速率在雨季要高于干季。橡胶树树龄强烈影响树干呼吸速率,7年龄树干呼吸速率要显著小于40年龄,而40年龄则显著小于15、27
【关键词】:温室气体 季节雨林 橡胶林 树干呼吸 Q_(10) 【学位授予单位】:中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q948
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2006.116704
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 第一部分 西双版纳热带季节雨林和橡胶林土壤CH_4、N_2O通量研究9-38
- 1 前言10-17
- 1.1 国外森林生态系统土壤CH_4通量研究进展10-12
- 1.2 国外森林生态系统土壤N_2O通量研究进展12-15
- 1.3 我国森林生态系统土壤CH_4、N_2O研究进展15-17
- 2 研究区域概况17-18
- 2.1 热带季节雨林17
- 2.2 橡胶林17-18
- 3 研究方法18-22
- 3.1 实验原理及仪器设备18-19
- 3.2 观测时间及处理设置19-20
- 3.2.1 热带季节雨林19
- 3.2.2 橡胶林19-20
- 3.3 实验方法20-21
- 3.4 采样时间及频率21
- 3.5 气体通量计算21-22
- 3.6 统计分析方法22
- 4 结果与讨论22-36
- 4.1 热带季节雨林22-30
- 4.1.1 热带季节雨林土壤CH_4、N_2O通量年际间和季节变化特征22-25
- 4.1.2 热带季节雨林土壤CH_4、N_2O通量昼夜变化特征25-26
- 4.1.3 凋落物对土壤CH_4、N_2O通量的影响26-27
- 4.1.4 低矮植物对土壤CH_4、N_2O通量的影响27-28
- 4.1.5 土壤温湿度与土壤CH_4、N_2O通量的关系28-30
- 4.1.6 热带季节雨林土壤CH_4、N_2O通量年通量估算30
- 4.2 橡胶林30-33
- 4.2.1 橡胶林土壤CH_4、N_2O通量特性30-31
- 4.2.2 种植方式对土壤CH_4、N_2O通量的影响31-32
- 4.2.3 管理方式对土壤CH_4、N_2O通量的影响32
- 4.2.4 土壤温湿度与土壤CH_4、N_2O通量的关系32-33
- 4.2.5 橡胶林土壤CH_4、N_2O通量年通量估算33
- 4.3 两种森林生态系统土壤CH_4、N_2O通量的比较33-34
- 4.4 与其它热带雨林土壤CH_4、N_2O通量比较34-36
- 4.5 不确定性36
- 5 结论36-38
- 第二部分 西双版纳热带季节雨林及橡胶林树干呼吸研究38-57
- 1 前言38-40
- 1.1 国外树干呼吸研究进展38-40
- 1.2 我国树干呼吸研究现状40
- 2 研究区域概况40-41
- 2.1 热带季节雨林40
- 2.2 橡胶林40-41
- 3 研究方法41-43
- 3.1 实验原理及仪器设备41-42
- 3.2 实验方法42-43
- 3.2.1 树干呼吸月变化观测42
- 3.2.2 树干呼吸日变化观测42
- 3.2.3 树干和空气温度的测量42-43
- 3.2.4 树干呼吸速率计算43
- 4 结果与讨论43-56
- 4.1 热带季节雨林43-49
- 4.1.1 树干呼吸年进程43-45
- 4.1.2 树干呼吸日变化特征45-46
- 4.1.3 不同方位树干呼吸比较46-48
- 4.1.4 树干呼吸对温度的响应(Q_(10))48-49
- 4.1.5 树干呼吸每月Q_(10)的变化特征49
- 4.2 橡胶林49-55
- 4.2.1 树干呼吸年进程49-50
- 4.2.2 树干呼吸日变化特征50-52
- 4.2.3 不同方向高度树干呼吸比较52-53
- 4.2.4 不同年龄树干呼吸速率比较53-54
- 4.2.5 树干呼吸对温度的响应(Q_(10))54-55
- 4.2.6 树干呼吸每月Q_(10)的变化特征55
- 4.3 与其它森林生态系统树干呼吸速率比较55-56
- 4.4 不确定性56
- 5 结论56-57
- 参考文献57-74
- 学习期间撰写的研究论文74-75
- 致谢75
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