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來源：《農業環境科學學報》2019 年 04 期
作者：張杰1,2,3，劉夢雲1,2,3*，張萌萌1,2,3，楊靜涵1,2,3，曹潤珊1,2,3
單位：1. 西北農林科技大學資源環境學院；2. 農業部西北植物營養與農業環境重點實驗室；3. 農業部農業環境重點實驗室
摘 要
為研究純林、混交林土壤二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）排放特徵，有效評估不同林型組成所產生的溫室氣體差異。本文以黃土臺塬7 種典型純林及其混交林為研究對象，採用靜態箱-氣相色譜法，比較各林型土壤CO2、CH4 和N2O 的排放規律及其對環境因子的響應。
結果表明：研究區各林型土壤均為CO2、N2O 的排放源，CH4 的吸收匯。不同林型土壤溫室氣體排放差異顯著，在土壤CO2 年均排放中，沙棘刺槐混交林最高（130.73 mg·m-2·h-1），油松最低（51.33 mg·m-2·h-1）；在土壤CH4 年均吸收中，油松最高（60.82 g·m-2·h-1），側柏最低（36.67 g·m-2·h-1）；在土壤N2O 年均排放中，沙棘刺槐混交林最高（4.42 g·m-2·h-1）， 油松最低（-0.06 g·m-2·h-1）。各林型土壤CO2 與土壤溫度呈正相關，與土壤含水量呈負相關；側柏和沙棘刺槐混交林土壤CH4 吸收與土壤溫度呈正相關，隨0~5 cm 土壤含水量的增加呈先增加後減少的規律；刺槐和油鬆土壤N2O 與土壤溫度為顯著正相關，其他林型與土壤溫度及含水量無明顯相關性。
研究表明：土壤溫室氣體排放與林型組成有關，受環境因子影響，各溫室氣體表現出不同的排放特徵。
結 論：
（1）黃土臺塬7 種林型土壤均為CO2 和N2O 的排放源，CH4 的吸收匯。
（2）不同林型土壤溫室氣體季節排放或吸收存在差異，在生長季，喬灌混交林土壤CO2 通量顯著高於純林，針闊混交林土壤CO2 通量居於針、闊葉純林之間，而喬灌-針闊組合型混交林的土壤CO2 通量則低於闊葉林高於針葉林，在非生長季，3 種混交林均低於其純林；在土壤CH4 吸收中，3 種混交林的土壤CH4吸收能力均低於其純林；在土壤N2O 排放中，喬灌混交林土壤N2O 排放能力高於其純林，針闊混交林居於針、闊葉純林之間，而喬灌-針闊組合型混交林低於闊葉林高於針葉林。3 種組合方式的混交林土壤 CO2、N2O 排放和CH4 吸收能力從高到低依次為：喬灌混交林>針闊混交林>喬灌-針闊組合型混交林。
（3）不同組合方式的混交林土壤溫室氣體與土壤溫溼度的相關性不同，與純林、喬灌混交林以及針闊混交林相比，喬灌-針闊組合型混交林土壤CO2與土壤溫溼度的相關性最高，其土壤CO2 排放量隨土壤溫溼度的升高而增加；森林土壤對CH4 的吸收隨土壤溫 度升高而增加，但對土壤含水量有一定的適應範圍， 當超過一定的閾值時，土壤對CH4 的吸收能力會隨之減弱；各林型土壤N2O 與土壤溫溼度相關性較低，僅針、闊葉純林土壤N2O 表現出與土壤溫度的正相關性，其他林型與土壤溫溼度均無顯著相關性。