發(fā)布時間：2020-11-07 13:18

　　 我國南方紅壤區(qū)存在嚴重的水土流失問題,長期以來開展了大規(guī)模植被恢復治理工程。由于全球氣候變化,引起極端性降雨現(xiàn)象的增多,由此造成土壤干濕交替越來越普遍。干旱—濕潤—再干旱—再濕潤反復循環(huán)影響著森林生態(tài)系統(tǒng)的碳氮過程,進而對溫室氣體排放產(chǎn)生一定的影響。然而,不同植被恢復階段土壤溫室氣體排放對干濕交替的響應還未完全了解。為此,本文以長汀水土流失區(qū)不同植被恢復階段土壤為主要研究對象,進行室內(nèi)培養(yǎng)實驗,設(shè)置了不同水分梯度(20%、60%和100%)干濕交替和恒定濕度(40%)進行土壤溫室氣體速率動態(tài)變化研究。對不同植被恢復階段土壤溫室氣體(CO_2、CH_4和N_2O)進行室內(nèi)定期觀測,并進一步發(fā)現(xiàn)溫室氣體排放特征及其動態(tài)變化規(guī)律,在此基礎(chǔ)上分析和研究了干濕交替對不同植被恢復階段土壤溫室氣體排放的特征及其影響因子,主要研究結(jié)果如下:1.不同植被恢復階段土壤與不同植被恢復階段干濕交替土壤CO_2排放速率均為正值,通過試驗發(fā)現(xiàn),不同植被恢復階段土壤CO_2與干濕交替土壤CO_2平均排放速率順序為30年恢復林天然林20年恢復林10年恢復林裸地,而在初始階段,干濕交替土壤CO_2排放速率大小順序為天然林30年恢復林20年恢復林10年恢復林裸地,并存在顯著性差異(P0 05)。2.不同植被恢復階段土壤與不同植被恢復階段干濕交替土壤CH_4排放既有排放又有吸收,其不同植被恢復階段土壤CH_4與干濕交替土壤CH_4平均排放速率與CO_2一致。裸地、10年恢復林、20年恢復林3種林分土壤CH_4處于掙吸收的狀態(tài),即它們的土壤是CH_4的“匯”;另一方面,30年恢復林與天然林土壤CH_4處于凈排放的狀態(tài),即它們的土壤是CH_4的“源”。3.不同植被恢復階段土壤與不同植被恢復階段干濕交替土壤N_2O排放速率既有排放又有吸收,在干濕交替處理中,N_2O累積排放量的順序為裸地20年恢復林天然林30年恢復林10年恢復林,與恒濕處理相比,這個順序已發(fā)生較大變化。其中,裸地、10年恢復林、20年恢復林N_2O累積排放量顯著增加,恒濕處理是干濕交替處理的2-7倍;30年恢復林基本無變化;而天然林下降幅度超過40%。4.在不同植被恢復階段土壤與干濕交替土壤溫室氣體(CO_2、CH_4和N_2O)排放量與土壤水分含量中發(fā)現(xiàn):兩者CO_2、CH_4和N_2O排放量特征及其影響因子的關(guān)系不一致,這可能是排放量與土壤水分含量有關(guān)。通過擬合分析,發(fā)現(xiàn)不同植被恢復階段干濕交替土壤CO_2、CH_4和N_2O排放量與土壤含水量均存在顯著性差異(P0.05),但CO_2和N_2O排放量與土壤水分含量中除了裸地和10年恢復林不存在顯著性差異外,其它3種林分都存在顯著性差異,而CH_4中除了 20年恢復林存在顯著性差異(P0.05)外,其他均不存在。
【學位單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S157;X144
【部分圖文】：

?田間持水量（ＷＨＣ），正常處理持水量為４０％，而干濕交替持水量分別為２０％、??１００％和６０％?（如圖２－２所示）。在培養(yǎng)箱進行培養(yǎng)，在２５°Ｃ黑暗條件下預培養(yǎng)??１０天以平衡前期準備工作對其造成的干擾。正常處理：每個階段２０瓶，４個重??復，總共有１００瓶，其中２０瓶用來專門采氣，其它８０瓶用來定期做一些破壞，??分４次破壞。干濕交替也一樣，兩者不同的是，正常處理，持水量維持在４０％，??每４天補一次水，用注射器將蒸餾水均勻的噴灑在土壤表面，培養(yǎng)期間用帕拉膜??（Ａｍｅｒｉｃａｎ?Ｃａｎ）封口以減緩水分散失。而干濕交替法，在土壤水分含量的??２０％￣１００％ＷＨＣ之間波動，其中千旱過程（即放于培養(yǎng)箱中不用帕拉膜封口，??使其自然失水），始于每周期第４天，失水至２０％?ＷＨＣ?（—般需要５天）后使??其維持在此水分狀態(tài)至每周期第１２天

３．１結(jié)果分析??３．１．１不同植被恢復階段土壤（：０２排放的特征??由圖３－１結(jié)果可知，在整個培養(yǎng)過程中，不同植被恢復階段土壤Ｃ０２排放速??率均為正值。對于２０年、３０年恢復林和天然林，在培養(yǎng)的１－４５天內(nèi)Ｃ０２排放??速率表現(xiàn)出增加的趨勢，而后下降。對于裸地與１０年恢復林，整個培養(yǎng)期間Ｃ０２??排放速率均保持在較低的水平。??從土壤Ｃ０２平均排放速率來看，大小順序為３０年恢復林?＞?天然林＞２０年??恢復林＞１０年恢復林?＞?裸地（如圖３－１），其中土壤Ｃ０２排放速率達到了?１５７７．６４??士?３７．９４?ｐｇＣ?ｋｇ—１?ｓｏｉｌ?ｈ—１，顯著高于?１０?年恢復林（９００?ｐｇＣ?ｋｇ—１?ｓｏｉｌ?ｈ—１）與裸地??（２９１．３４?ｐｇ?Ｃ?ｋｇ－１?ｓｏｉｌ?ｈｆ１?）。??？ｒ?ｓｏｏｏ?????－?－Ｄ－裸地??｜?．?－Ｏ－?１陣??－＊?４０００?－?ａ?－Ａ－?２０＾??１５：：遍八??。?〇?＿?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?＾?ｉ?ｉ?ｉ?ｉｉ?ｉｉ?ｉＴｉ??１?ＩＩ?１６?：５?３１?３６?４５?５１?５６?６５?７１?７６?Ｓ５?９１?％?１２５?１？１?１３６??取樣時間（ｄａｙｓ）??圖３－１不同植被恢復階段土壤Ｃ０２排放速率（平均值

注：表中數(shù)據(jù)均為：平均值±標準差；不同小寫字母表示不同植被恢復階段土壤ｃｏ２排放總量間差??異顯著（Ｐ＜?０．０５）。??由圖３－２可知，不同植被恢復階段土壤Ｃ０２累積排放量均逐漸上升。２０年??恢復林、３０年恢復林、天然林從第１天到第４５天有一個上升較快的速度，而從??第４５天再到第９６天較緩慢上升。裸地在整個培養(yǎng)期間Ｃ０２累積排放量增長緩??慢。在培養(yǎng)結(jié)束（第１３６天）后，不同植被恢復階段土壤００２累積排放量順序??大小為３０年恢復林?＞?天然林＞?２０年恢復林＞?１０年恢復林?＞?裸地（圖３－２），??并存在顯著性差異（Ｐ＜?０．０５）（表３－１）。??６０００????安?一〇—輯??Ｓｉ－??〇４￣ｉ?Ｔ￣ｉ——！——ｉ——ｉ—？—ｉ——ｉ——ｉ——＊——ｉ——？——ｉ——！—??０?Ｉ?１１?�。�?２５?３１?３６?４５?５！?５６?６５?７１?７６?Ｓ５?９１?９６?１２５?１３１?１３６?－??取樣時間（ｄａｙｓ）??圖３－２不同植被恢復階段土壤（：０２累積排放量（平均值士標準偏差）??Ｆｉｇ?３－２?Ｓｏｉｌ?Ｃ〇２?ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｓｔａｇｅｓ?（Ｍｅａｎ?士?ＳＥ）??３．１．２不同植被恢復階段土壤ＣＨ４排放的特征??在圖３－３中，０以上表示為ＣＨ４排放，０以下表示為吸收。通過試驗發(fā)現(xiàn)，??在整個培養(yǎng)過程中，在前１６天中，不同植被恢復階段土壤ＣＨ４表現(xiàn)為吸收過程，??而在培養(yǎng)后期有排放的現(xiàn)象出現(xiàn)。在不同植被恢復階段土壤ＣＨ４平均排放或吸??收速率中
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本文編號：2874002