《中亞熱帶山地土壤CH4匯對土地利用變化的回響及機制》是依託福建師範大學，由楊智傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中亞熱帶山地土壤CH4匯對土地利用變化的回響及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊智傑
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
山地土壤是重要的甲烷匯，基於中亞熱帶山地不同土地利用方式轉化後，土壤有機碳數量與質量的大幅度下降的前期研究成果，本項目擬以中亞熱帶主要土地利用方式為研究對象，利用野外原位觀測、野外施肥與降水量控制試驗和室內分析相結合，研究土地利用方式變化對土壤甲烷氧化菌活性和種群結構的影響機制，同時探討未來全球變化下降水量減少對山地土壤CH4匯的影響。項目研究為精確估算土壤甲烷匯功能，完善溫室氣體清單提供基礎數據，同時對中亞熱帶山地土地利用方式調整和土壤甲烷匯的恢復措施等提供科學依據。
結題摘要
通過選取中亞熱帶地區常綠闊葉天然林、常綠闊葉次生林、杉木人工林和果園等不同土地利用方式為研究對象，研究土地利用方式變化對森林土壤吸收甲烷的影響機制，同時探討未來全球變化下降水量減少對山地土壤甲烷匯的影響。結果表明，土地利用變化導致土壤甲烷匯大幅度下降，變化幅度最高達到70%；土壤吸收甲烷速率受土壤溫度、含水量及其互動作用的影響（p<0.05）；相關分析表明，土地利用變化后土壤可溶性有機碳和銨態氮的降低導致土壤甲烷匯的減少（p<0.05）。外源氮輸入顯著改變了不同土地利用方式土壤養分狀態， 外源氮輸入對土壤甲烷匯的影響因不同土地利用方式和氮輸入量作而異，同時隨時間變化產生不同作用。 在第一年的觀測中，常綠闊葉天然林低氮處理土壤甲烷匯下降22%(p<0.05)，高氮處理無顯著作用；但在杉木人工林中，外源氮促進土壤甲烷匯，低氮、高氮處理分別增加51%、39%(p<0.05)；但果園中，外源氮輸入對土壤甲烷匯無顯著影響。 而在第二年的觀測中，常綠闊葉天然林低氮處理進一步抑制土壤甲烷匯，下降31%(p<0.05)，外源氮輸入對杉木人工林土壤吸收甲烷速率的促進作用消失。 降水減少促進亞熱帶森林土壤甲烷匯，隨降水減少而增加，0%降水與40%降水情景下，土壤甲烷匯分別顯著增加55%和35%(p<0.05)，但在80%降水處理下無顯著變化；不同降水處理間土壤甲烷匯的差異主要由表層土壤吸收甲烷能力的變化引起，野外與室內研究均發現，不同降水處理間表層土壤銨態氮濃度與土壤吸收甲烷速率呈顯著正相關(p<0.05)。通過三年的野外與室內研究，中亞熱帶地區土地利用變化將嚴重削弱土壤甲烷匯；未來的氣候變化下，天然林土壤甲烷匯對氮沉降的回響最為劇烈，而降水減少將增加土壤甲烷匯；與溫帶“氮限制”生態系統的研究結果相反，由於土壤較低的硝化與反硝化速率，亞熱帶“富氮”生態系統森林土壤甲烷匯與土壤銨態氮呈正相關 (p<0.05)。
