中亞熱帶土地利用變化對(duì)山地土壤甲烷氧化的影響研究.pdf

1、甲烷作為重要的溫室氣體之一,每分子增溫潛力(GWP)是二氧化碳的25倍(100年),對(duì)全球氣候變暖的貢獻(xiàn)(20％)僅次于二氧化碳(55％)。自1775年工業(yè)革命以來,大氣甲烷濃度增加了150％,在2005年達(dá)到了1774ppb。人類活動(dòng)特別是土地利用變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)甲烷循環(huán)的影響已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然變化影響的速率和程度,是引起大氣甲烷濃度持續(xù)升高的主要因?yàn)?60～70％)。好氣山地土壤是大氣甲烷重要的匯(6％),其近似于大氣甲烷的年增加量

2、(30Tg·a-1),是大氣甲烷濃度變化的關(guān)鍵性決定因子(IPCC,2007),但針對(duì)山地土壤甲烷匯的研究目前還較少,這將極大影響國家尺度溫室氣體排放清單的制定。
　　 本研究通過在中國亞熱帶閩北山區(qū)(福建建甌市),選擇本底條件基本一致、土地利用史清晰且具有代表性的土地利用方式序列:天然常綠闊葉林、次生常綠闊葉林、人工林、果園作為研究對(duì)象,采用“空間換時(shí)間”的方法,研究土地利用變化對(duì)土壤甲烷氧化速率的影響,為精確制定國家溫室氣體

3、排放清單提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐,同時(shí)也為中亞熱帶山地土地利用方式調(diào)整和土壤甲烷匯的恢復(fù)措施等提供科學(xué)依據(jù)。
　　 通過對(duì)上述典型土地利用方式土壤甲烷氧化速率連續(xù)一年的定位觀測(cè),結(jié)果表明:土壤甲烷氧化速率具有明顯的季節(jié)模式,季節(jié)動(dòng)態(tài)主要與土壤溫度變化一致。本區(qū)土壤甲烷氧化速率變化范圍-15.24ug·m-2·h-1～76.32ug·m-2·h-1,數(shù)值高于熱帶森林低于溫帶森林的土壤甲烷氧化速率。土壤甲烷氧化速率平均下降8.92％,

4、其中改為次生林下降15.18％,改為人工林下降1.69％,改為果園下降22.57％;土壤甲烷氧化速率與土壤溫度均呈顯著正相關(guān)的關(guān)系。土地利用方式改變后,土壤甲烷氧化速率的表觀溫度敏感性(Q10值)從天然林的2.24下降到到果園的1.11。天然林、次生林、人工林、果園的甲烷氧化年通量分別為257.67、207.04、242.90、161.89 mg·m2；天然林轉(zhuǎn)換導(dǎo)致土壤甲烷年均氧化量減少2％～40％,尤以改為果園減幅最大。中亞熱帶山區(qū)