全 文 ： 第 vz卷 第 x期u s s t年 | 月
林 业 科 学
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≥ ³¨qou s s t
北京低山区两种人工林土壤
中 ‘u’排放通量的研究 3
孙向阳 徐化成
k北京林业大学 北京 tsss{vl
摘 要 } ‘u ’是一种重要的温室气体 o其主要的排放源是土壤 ∀本研究采用静态封闭箱式技术在 t||z ∗
t||{年对北京西山低山区元宝枫和油松人工林地土壤中 ‘u ’的排放通量进行了原位测定 ∀研究结果表明该
地区森林土壤为大气 ‘u ’气体的一个重要的源 o年平均排放通量为 v1ty Λª#°pu«pt o变动范围为 p t1u ∗ z1|u
Λª#°pu«p t ∀林地土壤 ‘u ’的排放有较明显的季节变化趋势 ~夏季最高 o春秋季次之 o冬季最低甚至出现负
值 ∀排放通量的大小主要决定于土壤温度 !土壤湿度及测定时前 x §内降水量等因子 ∀研究还表明 ‘u ’的排
放通量有一定的日变化趋势 ~y }ss出现最低点 o| }ss和 t{ }ss出现最高点 ∀
关键词 } 森林土壤 o温室气体 o氧化亚氮k‘u ’l o排放通量
收稿日期 }usss2sz2sw ∀
基金项目 }国家自然科学基金kv|wsstswl资助项目 ∀
3 北京林业大学林学 |{级毕业生刘祖伦 !石永森和张术忠参加了野外测定工作 o中科院生态环境中心大气室协助气体样品分析 o
一并致谢 ∀
ΕΜΙΣΣΙΟΝ ΦΛΥΞ ΟΦ ΝΙΤΡ ΟΥΣ ΟΞΙ∆Ε ΦΡ ΟΜ ΦΟΡΕΣΤ ΣΟΙΛΣ ΙΝ ΒΕΙϑΙΝΓ
≥∏± ÷¬¤±ª¼¤±ª ÷∏ ‹∏¤¦«¨ ±ª
k Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{vl
Αβστραχτ } ‘¬·µ²∏¶²¬¬§¨ k‘u ’l ¬¶²±¨ ²©·«¨ ¬°³²µ·¤±·®¬±§¶²©ªµ¨ ±¨«²∏¶¨ ª¤¶¨¶o¤±§¬·°¤¬±¯¼ ¦²°¨ ¶©µ²° ¶²¬¯
¦¨²¶¼¶·¨°q׫¨ ¶²¬¯ ‘u ’ °¨¬¶¶¬²± ©¯∏¬¬±·«¨ ³¯¤±·¤·¬²± ²© Αχερτρυνχατυµ ¤±§ Πινυσ ταβυλαεφορµισ º²²§¯¤±§ º¤¶
°¨ ¤¶∏µ¨§¬±¶¬·∏∏¶¬±ª¶·¤·¬¦¦¯²¶¨§¦«¤°¥¨µ·¨¦«±¬´∏¨ ¤··«¨ ¼¨ ¤µ²©t||z ∗ t||{ ¬± ÷¬¶«¤± ¤µ¨¤o…¨ ¬­¬±ªo≤«¬±¤q
׫¨ ¤±±∏¤¯ ‘u ’ °¨¬¶¶¬²± ©¯∏¬µ¤±ª¨¶©µ²° p t qu·²z q|u Λª#°pu«pt º¬·« °¨ ¤± ²©v qty Λª#°pu«pt qŒ·«¤¶¶¨¤2
¶²±¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ¤¶·«¨ «¬ª«¨¶·©¯∏¬¬± ¶∏°°¨ µo·«¨ ¶¨¦²±§¬± ¶³µ¬±ª¤±§¤∏·∏°±o¤±§·«¨ ²¯º¨ ¶·¬± º¬±·¨µq׫¨ ‘u ’
°¨¬¶¶¬²±©¯∏¬¬¶°¤¬±¯¼ §¨·¨µ°¬±¨ §¥¼¶²¬¯ ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ o¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ¤±§·«¨ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± º¬·«¬± x §¤¼¶¥¨©²µ¨ ·«¨
‘u ’ °¨¬¶¶¬²±µ¤·¨ ¤¯¶²«¤¶∏±§∏¯¤·¨§§¬∏µ±¤¯ √¤µ¬¤·¬²±·«¤·¦²°¨ ¶·«¨ ²¯º¨ ¶·¬± y. ²¦¯²¦®¤±§·«¨ ³¨¤®¬± | ¤±§t{.
²¦¯²¦®q
Κεψ ωορδσ} ƒ²µ¨¶·¶²¬¯¶oŠµ¨ ±¨«²∏¶¨ ª¤¶¨¶o‘¬·µ²∏¶²¬¬§¨ k‘u ’l o∞°¬¶¶¬²± ©¯∏¬
‘u ’是大气的一种重要成分 ∀由于能吸收红外性质的地面长波辐射 o所以它可以减少地表通过大
气向外层空间的热辐射 o并使这些热量在近大气层富积起来 o进而导致温室效应 ∀作为一种温室气体 o
‘u ’分子的增温效应k红外吸收能力l是 ≤’u 的 txs倍左右 o≤‹w 的 w倍 o在大气中的存留时间长达 tyy
? ty §k • ¤±ªot|{sl ∀不仅如此 o进入大气中的 ‘u ’还能催化大气平流层中的 ’v 分子发生光化学反应
并使 ’v 保护层受到破坏 o使更多的宇宙射线透过大气层并直接危及生物圈 o进而使全球生态环境发生
重大变化kŽ«¤¯¬¯ ετ αλqot|{{l ∀
‘u ’的温室气体效应 !对臭氧层的破坏作用以及工业革命后 ‘u ’浓度在大气中的不断增加已引起
世人的普遍关注 ∀ ‘u ’目前在大气中的浓度已达到 vts ˏ#pt o正以 s1u h左右的年增长率在增加 ∀自
本世纪 zs年代以来 o对 ‘u ’排放的研究越来越受到各国科学家的重视 o并成为全球生态环境科学研究
的热点之一 ∀
‘u ’排放源可分为生物源和非生物源 ∀生物源主要包括微生物的反硝化 !硝化过程及其他一些生
物过程 o非生物源主要是矿物燃料和生物质的燃烧 !闪电 !化学工业等 ∀其中生物源为排放的主体 o而土
壤为生物源的主要载体 ∀目前国内外对土壤生态系统排放 ‘u ’的研究主要集中在农田土壤上 o而对森
林土壤中 ‘u ’排放的研究并不多见k许慧 ot||xl ∀由于陆地生态系统的不均匀性及各种控制 ‘u ’释放
的环境条件的变化 o不同国家和地区以及不同生态系统的土壤中 ‘u ’的排放通量差异很大 ∀我国地域
广阔 o南北纬度跨度大 o现有森林面积 t1vvw ≅ ts{ «°u o森林覆被率约为 tv1|u h o森林土壤是我国陆地
生态系统的重要组成部分 ∀原位研究我国森林土壤的 ‘u ’排放 o对正确估算 ‘u ’的源和汇现状以及我
国温室气体排放总量 o评价我国森林生态系统对全球气候变化的贡献十分必要 o同时也是制订气体排减
技术措施的重要基础 ∀
本研究以华北暖温带的北京西山地区两种典型人工林土壤为对象 o原位系统测定了森林土壤 ‘u ’
的排放通量 o并对土壤 ‘u ’排放通量和环境因子的关系进行了探讨 ∀
t 研究林地的自然概况和土壤性状
研究地点位于北京市西山试验林场卧佛寺地区 ∀地处北纬 v|βvwχ o东经 ttyβu{χ o年平均气温
tt1y ε o年平均降水量 yvs °°∀在海拔 tvv °处选取该地区有代表性的油松 !元宝枫两种典型林分作为
原位观测地点 o林地植被及林分特征因子列于表 t ∀两种林分均为人工植苗造林 o林龄 ws ¤o土壤类型为
褐土 ∀表层土壤 ³‹值为 y1x ∗ z1w o轻壤质地 o土壤孔隙度 ys h左右 o容重 s1| ∗ t1t左右 ∀土壤有机质
含量 ut1w ∗ x|1w ª#®ªpt o全 ‘含量 t1s ∗ v1v ª#®ªpt o‘‹w p ‘含量 s1xw ∗ t1sx °ª#®ªpt o‘’v p ‘含量
s1yx ∗ t1s °ª#®ªpt o其中元宝枫林地 v种 ‘含量略高于油松林地 ∀
表 1 北京西山研究林地生境条件和林木生长状况
Ταβ .1 Τηε µαιν χηαραχτεριστιχσ οφ τεστεδ ωοοδλανδ ιν Ξισηαν αρεα ,Βειϕινγ
人工林类型
≥·¤±§·¼³¨
坡向
„¶³¨¦·
坡度
≥¯ ²³¨ kβl
林分特征 ≥·¤±§¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶
密度
⁄¨ ±¶¬·¼
k×µ¨ #¨«°pul
郁闭度
≤¤±²³¼
¦²√¨ µ¤ª¨ k h l
平均直径
 ¤¨± …⁄
k¦°l
平均高
 ¤¨±
«¨¬ª«·k°l
天然混交乔木和
灌木层主要种类
¬¬¨ §¶³¨¦¬¨¶²©
·µ¨¨¤±§¶«µ∏¥
元宝枫林
Αχερτρυνχατυµ 南 ≥ us zsss s1{y tt1w ts1x
黄栌 !鼠李 !荆条
Χοτινυσ χογγψγρια oΡηαµνυσ δαϖυριχα o
ςιτεξ νεγυνδο √¤µqηετεροπηψλλα
油松林
Πινυσ
ταβυλαεφορµισ
西南 ≥• us vxss s1zu z1x z
栾树 !酸枣
Κοελρευτερια
πανιχυλατε oΖ qϕυϕυβα
u 研究方法
211 原位气体采集测定
采用静态封闭箱式技术k‹∏·¦«¬±¶²±ot|{t ~≥¯ °¨¨ µot|{w ~李良谟 ot|{|l对土壤 ‘u ’的排放通量进行原
位测定 ∀将底面积 s1xx ° ≅ s1vx ° o高 s1tv ° o对 ‘u ’惰性的有机玻璃采集箱埋入土壤 x ¦°o四周用土
埋严密封 ∀于观测采样日当天上午 | }ss和下午 t }ss o准时将采集箱按上述方法安置于实验地上 o在采
集箱刚插入土壤和插入后 t «分别用注射器抽取 xs °箱内气体样品 o密封带回实验室 o用 ≥°2vtws气
相色谱仪分析 ‘u ’浓度 ∀为保证实验的平行性 o每次安置采集装置时尽量不破坏原位土壤的环境条
件 o并均在同一点上进行 ∀t||z p sw p u{ ∗ sy p tu每 z§观测采样 t次 ot||z p sz p us ∗ t||{ p sv p tz改
为每月观测采样 t次 ∀
另外于 t||z p sx p sy和 t||z p sx p t|进行了两次昼夜观测 ∀采样时间分别为 tu }ss !tx }ss !t{ }
ss !ut }ss !s }ss !v }ss !y }ss !| }ss时 ∀
{x 林 业 科 学 vz卷
212 环境因子的观测
采集气样的同时 o同步观测相关环境因子 ∀烘干法测定各层次土壤自然含水量 ~用通风干湿球温度
计读取离地面 us ¦° !txs ¦°的读数 ~并记录当时的气压 !气温 !地表温度以及土壤 ts ¦° !us ¦° !vs ¦° !
ws ¦°深处的温度 ∀
213 ‘2 ’排放通量的计算
Φ€ Θ# η# ∃ΧΠ∃τ
其中 oΦ为 ‘u ’在单位面积k°ul单位时间k«l内的排放通量 o单位 Λª#°pu«p t ~Θ为 ‘u ’ 气体密度 Λª#
°°pv oΘ€ ω νΠςo根据标准气态方程 Πς€ ν# ΡΠΤoνΠς€ ΠΠΡΤo则 Θ€ ω ΠΠΡΤo ωk分子量l € ww oΡ €
uu1w ≅ tsp v oΤ€ kuzv n τlΠuzv oΠ€ t¤·°~η为箱内有效接触土壤空间的高度 os1tv ° ~∃ΧΠ∃τ为 ∃τ时间
内采气箱内待测气体浓度的变化率 °°v#°pvk³³¥l ∀
v 结果与分析
311 两种不同林地土壤 ‘2 ’排放通量的比较
今将北京西山地区两种林地的 ‘u ’排放通量定点测定结果列于表 u ∀表 u表明两种不同林地土壤
‘u ’排放通量的年平均值分别为 v1ty和 v1tz Λª#°pu«p t o经 τ检验 o两者之间无显著差异kτ € s qsu 
τs qsx € t qyzl ∀从年度范围看 o‘u ’的排放通量变化在 p t1u ∗ z1|u Λª#°pu«pt之间 ∀上述变化范围表明
北京西山地区林地土壤主要为 ‘u ’的源 o但在 t||{ p stk见图 tl元宝枫林地上土壤 ‘u ’排放量出现负
值 o这表明在一定的条件下林地也吸收 ‘u ’而成为 ‘u ’的汇 ∀
表 2 北京西山地区两种林地土壤 Ν2 Ο排放通量
Ταβ .2 Τηε Ν2 Ο εµισσιον φλυξ φροµ τωο τψπεσ οφ φορεστ σοιλσ
人工林类型
≥·¤±§·¼³¨
土壤 ‘u ’排放通
量年平均值
 ¤¨±kΛª#°pu«p tl
变化范围
•¤±ª¨µ
kΛª#°pu«p tl
标准差
≥·¤±§¤µ§
§¨√¬¤·¬²±
标准误
≥·¤±§¤µ§
µ¨µ²µ
变异系数
∂¤µ¬¤¥¬¯¬·¼
¦²¨©©¬¦¬¨±·
样本数
≥¤°³¯¨
±∏°¥¨µ
元宝枫
Αχερτρυνχατυµ v1ty t1u ∗ z1|u u1vv s1wws zv1z h vs
油松
Πινυσταβυλαεφορµισ v1tz s ∗ z1sv t1{z s1vxv ys h vs
312 林地土壤 ‘2 ’排放通量的季节变化
研究表明 o两块林地的 ‘u ’排放通量均具有明显的季节变化趋势k见图 tl ∀
图 t 北京西山人工林地土壤 ‘u ’排放通量季节变化
ƒ¬ªqt ≥¨ ¤¶²±¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©‘u ’ ©¯∏¬©µ²° ©²µ¨¶·¶²¬¯¶¬± ÷¬¶«¤± ¤µ¨¤o…¨ ¬­¬±ª
) σ) 元宝枫 Αχερτρυνχατυµ ~) ω) 油松 Πιυνσταβυλαεφορµισq
|x 第 x期 孙向阳等 }北京低山区两种人工林土壤中 ‘u ’排放通量的研究
从图 t可以看出 o两种林地土壤的 ‘u ’排放通量基本上均呈抛物线型 o但它们的数值孰高孰低却有
变化 }元宝枫林地在冬季ktt月 t|日 otu月 tz日 ot月 tv日 ou月 tw日l较油松林地低 o而在春 !夏和秋
季kv月 tz日 ∗ ts月 ty日l则较油松林地高 ∀出现上述现象的原因主要是冬季元宝枫林木基本上处于
休眠状态 o而油松则此时仍有一定的生理活动 o其根系分泌放出的有机物质对 ‘u ’排放有一定促进作
用k封 克 ot||xl ∀在其他季节 o由于元宝枫林地土壤的有机质 !全 ‘和 ‘’pv ) ‘含量均高于油松林地 o
在适宜的温度湿度下 o更易于 ‘u ’气体的产生和排放 ∀另外如上所述 ot月 tv日元宝枫林地检测出排
放量负值 o这说明在一定条件下土壤对 ‘u ’也有吸收作用 ∀
综合分析两种林地土壤的 ‘u ’排放量的季节变化趋势 o还具有下列共同点 }≠ 春季随着气温逐渐
升高 o排放量也明显随之增高 ∀ 夏季剧烈波动 o雨季排放量最高 ∀从 x月 tw日至 {月 |日 o‘u ’的排
放量处于一年中的最高峰时期 o并且各次之间高低波动较大 ∀此波动主要由降水引起 o例如在 t||z p sx
p uu ∗ sx p uy连续几天有 uy °°的降水过程 o在 x月 uz日测定出一个 ‘u ’排放有一个高峰值kx1y{{ Λª
#°pu«p tl ∀这是因为降水以后 o随着水分不断充满土壤孔隙 o加大了厌氧环境并使反硝化作用加强 o
‘u ’也随之大量产生并排放出土壤k黄国宏 ot|||l ∀ ≈秋季 ‘u ’排放量变小k|月 tz日 ∗ ts月 ty日l o
并且变化平稳 ∀ …冬季进入一年中排放量最低阶段 o变化平稳 ∀
313 林地土壤 ‘2 ’排放通量的昼夜变化
t||z p sx p sy和 sx p t|元宝枫和油松林地土壤 ‘u ’的排放通量的昼夜变化分别如图 u和图 v ∀从
图中可以看出 o元宝枫林地和油松林地土壤的 ‘u ’排放量的昼夜变化基本上具有共同性 o即一天中的
最低点在早晨 y }ss o这说明一天中的最低温度可能限制了 ‘u ’的排放 ∀白天的变化则呈宽谷形 o在 | }
ss和 t{ }ss左右最高 o而中间很长一段时间较低 ∀这种情况表明 o在一天中 o排放量最高点并不出现在
光照最强时和温度最高时 o而是在光照和温度较高时 ∀
图 u 元宝枫林地土壤 ‘u ’排放通量的昼夜变化
ƒ¬ªqu ⁄¬∏µ¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²© ‘u ’ ©¯∏¬¬± Αχερ τρυνχατυµ ©²µ¨¶·
¶²¬¯¶
) σ) x月 y日 y ¤¼ o) ω) x月 t|日 t| ¤¼ q
图 v 油松林地土壤 ‘u ’排放通量的昼夜变化
ƒ¬ªqv ⁄¬∏µ¤¯ √¤µ¬¤·¬²± ²©‘u ’ ©¯∏¬¬± Πινυσταβυλαεφορµισ©²µ2
¶¨·¶²¬¯¶
) σ) x月 y日 y ¤¼o) ω) x月 t|日 t| ¤¼ q
314 林地土壤 ‘2 ’年排放通量和环境因子的关系
土壤 ‘u ’的排放受复杂的自然过程控制 o特别是要受反硝化和硝化过程的影响 ∀上述两个过程前
者是厌氧过程 o后者是好氧过程 ∀直接影响 ‘u ’生物化学产生过程的因子包括土壤温度 !土壤湿度 !’u
供给状况和反应底物的有效性 ∀由于这些因子的年变化和日变化规律有较大不同 o所以它们对 ‘u ’排
放通量的影响也不相同 ∀
v1w1t 元宝枫林土壤 ‘u ’通量与各环境因子之间的关系 依据一年中的观测数据 o用多元线性回归对
元宝枫林土壤 ‘u ’排放通量与各环境因子之间的关系进行拟合 o得出以下方程 }
Ψ € p {1v n s1tx Ξt n s1vw Ξu n s qut Ξv p s qwz Ξw n s qvw Ξx
n s qvz Ξy n s qty Ξz p s qtx Ξ{ n s qsuw Ξ| k Ρu € s1||l
sy 林 业 科 学 vz卷
式中 oΞt 为地面 txs ¦°处空气相对湿度 oρt € s1z| ~Ξu 为地面 us ¦°处空气相对湿度 oρu € s1zx ~Ξv 为
前 x §内降水量 oρv € s1|u ~Ξw 为地表温度 oρw € p s1{y ~Ξx 为土壤 us¦°处温度 oρx € s1|w ~Ξy 为土壤 ws
¦°处温度 oρy € s1z| ~Ξz 为土壤 s ∗ ts ¦°层次含水量 oρz € s1{z ~Ξ{ 为土壤 ts ∗ us ¦°层次含水量 oρ{ €
p s1wx ~Ξ| 为土壤 us ∗ ws ¦°层次含水量 oρ| € s1us ∀
拟合结果表明 o在北京西山地区 o多因子对元宝枫林土壤 ‘u ’ 通量年变化的综合作用达到极显著
水平k Ρu € s1||l ∀偏相关系数 ρ值显示影响元宝枫林土壤 ‘u ’通量年变化的主导因子是前 x §内的降
水量和土壤 us ¦°深处的温度 ∀
用多元逐步回归方法选择和排放通量关系最优且不能代替的环境因子 o结果前 x §内的降水量
k Ξvl !土壤 us ¦°处温度k Ξxl !土壤 s ∗ ts ¦°含水量k Ξzl !土壤 us ∗ ws ¦°含水量k Ξ|l等 w个因子入
选 ∀其回归方程为 }
Ψ € p w1xx n s1uu Ξv n s1t| Ξx n s1tv Ξz n s1uz Ξ| k Ρu € s1|y{l
式中 o偏相关系数分别为 ρv € s1{yy oρx € s1{z oρz € s1zzu oρ| € s1{tw ∀
v1w1u 油松林土壤 ‘u ’通量与各环境因子之间的关系 同样依据一年的观测数据对油松林土壤 ‘u ’
排放通量与各环境因子之间的关系进行多元线性回归得到如下方程 }
Ψ € tz1s| n s1vu Ξt p s1ut Ξu p t1tv Ξv p s1syu Ξw p s1uw Ξx
p s1{z Ξy p s1t{ Ξz p s1wx Ξ{ p s1tu Ξ| k Ρu € s1xul
各分项的偏相关系数 ρt ∗ ρ| 分别为 s1w| !p s1uy !p s1xu !p s1szy !s1vx !p s1vw !s1wy !s1w{ !p s1tw ∀
用多元逐步回归筛选出对油松林土壤 ‘u ’年排放通量起主导作用的因子为前 x §内降水量k Ξvl !
土壤 us ¦°处温度k Ξxl及土壤 ts ∗ us ¦°含水量k Ξ{l o回归方程见下式 }
Ψ € s1xx n s1sxu Ξv n s1tx Ξx n s1ux Ξ{ k Ρu € s1wsl
偏相关系数分别为 ρv € s1vvu oρx € s1vtz oρ{ € s1wxv ∀
以上两种拟合结果表明油松林各环境因子对 ‘u ’排放通量的综合作用并不突出 o均未通过显著性
检验 ∀
就单因子与油松林土壤 ‘u ’通量的年变化关系进行拟合 o结果表明前 x §内的降水量 !地表温度及
土壤 us ¦°温度与油松林土壤 ‘u ’通量的年变化关系紧密 o拟合方程分别为 }
Ψ€ p s1styv Ξu n s1xvv| Ξ n u1us|
Ψ€ p s1ssvw Ξu n s qtyt| Ξ n t q{vx
Ψ€ t1xu|±k Ξl p s qsyzv

k Ρ € s1zz|l
k Ρ € s1zzxl
k Ρ € s1{vvl
上述方程表明油松林地土壤的 ‘u ’排放通量和前 x §降水量 !地表温度和 us ¦°处温度是非线性关
系 o这也是上述油松林地多元线性回归关系不显著的原因 ∀
由于该地区半干旱半湿润的气候特点 o土壤中水分含量成为制约土壤微生物和各种酶活性的主导
因子 ∀亚硝酸细菌和硝酸细菌都是严格的好气性细菌 o要求土壤有良好的通气性和适当的水分条件 ∀
其活动的最适温度在 ux ε ∗ vx ε o在 x ε 以下和 xx ε 以上时则停止活动kŠ¤¶®¨ ¯¯ ot|{t ~曾江海 ot||xl ∀
然而即使具备了合适温度条件 o如果没有合适的水分条件也不会表现出 ‘u ’的排放 ∀因为温度和湿度
两者之间呈交互作用 o当某一因素成为限制因子时 o它将对 ‘u ’的释放量影响最大k衣纯真 ot||yl ∀我
们发现在春季和春夏之交油松林土壤 ‘u ’ 的排放通量和土壤 us ¦°处含水量有较明显的正相关关系
k见图 wl oΡ  s1x o因为此时北京西山地区干旱严重 o土壤湿度显然成为 ‘u ’排放的最主要的限制因子 ∀
315 与世界上同纬度地区土壤 ‘2 ’排放通量的比较
将本次研究的结果和世界上同类型林地测定结果相比k表 vl o我们的结果明显偏低 o也低于许慧
kt||xl测定的我国东北长白山地区的排放通量 ∀我们认为 o这可能因为西山地区的人工林林况较差 o生
产力较低 o同时土壤有机质含量较低 o微生物活动微弱 ∀此外 o取样方法和时间上的不同也有一定关系 o
ty 第 x期 孙向阳等 }北京低山区两种人工林土壤中 ‘u ’排放通量的研究
图 w 春夏季油松林土壤 ‘u ’排放通量与土壤 us ¦°处含水量关系
ƒ¬ªqw • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ‘u ’ °¨¬¶¶¬²±µ¤·¨¶¤±§¶²¬¯ º¤·¨µ¦²±·¨±·¬± us ¦° ¤¯¼¨ µ
) ω) 排放通量 ∞°¬¶¶¬²± ©¯∏¬~) σ) 含水量 ≥²¬¯ º¤·¨µ¦²±·¨±·q
例如 o长白山的资料主要来自夏季测定值 o而本项研究为全年测定的平均值 ∀
表 3 全球温带森林土壤 Ν2 Ο排放量(Λγ# µ − 2 #η− 1 )平均值比较
Ταβ .3 Τηε Ν2 Ο εµισσιον φλυξ ιν Γλοβαλτεµ περατεφορεστ σοιλσ
地点 ≥¬·¨ 森林类型 ƒ²µ¨¶··¼³¨ 排放量 ∞°¬¶¶¬²± ©¯∏¬ 参考作者 „·µ¬¥∏·¨
美国 ¤¶¶¤¦«∏¶¨·¶o˜≥„ 阔叶混交林 ¬¬¨ §«¤µ§º²²§ x1w Ž¨¯¯ µ¨ot|{v
德国 ⁄¤µ°¶·¤§·oŠ¨ µ°¤±¼ 阔叶混交林 ¬¬¨ §«¤µ§º²²§ x1| ? x1s 董云社等 ot||y
德国 …¤√¤µ¬¤oŠ¨ µ°¤±¼ 针叶林 ≤²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶· |1tt …∏·¨µ¥¤¦«2¥¤«ot||w
中国长白山 ≤«¤±ª¥¤¬¶«¤±o≤«¬±¤ 针阔混交林 ¬¬¨ §¥µ²¤§¯ ¤¨√¨ §¤±§¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶· |1vz 许 慧等 ot||x
中国北京西山 …¨ ¬­¬±ªo≤«¬±¤ 人工林 °¯ ¤±·¤·¬²± v1ty 本次研究 ot||z
将我们的测定结果与我国农田 ‘u ’的排放通量相比同样较小 ∀据黄国宏kt||xl等对东北旱作农田
‘u ’通量的研究结果 oy月初大豆田 ‘u ’排放量高达 vt{1u Λª#°pu«pt o这个数据和我们的结果相比 o高
tss倍 ∀这当然与农田在生长季施 ‘肥有关 o此外 o农作物特别是大豆的固 ‘能力及通过根向土壤中分
泌 ≤ !‘物质能力在 ‘u ’产生过程中的作用也不容忽视 ∀
w 小结
ktl西山森林土壤是大气 ‘u ’一个重要的源 ∀ ‘u ’的年排放通量平均值为 v1ty Λª#°pu«p t o变动范
围为 t1u ∗ z q|u Λª#°pu«p t之间 o略低于世界上同纬度的森林土壤的排放通量 ∀
kul西山地区两种林地土壤的 ‘u ’排放通量年平均值无明显差异 o但在不同季节却有明显不同 o一
般在春夏秋季元宝枫林地的排放量大于油松林地 o冬季则正好相反 ∀两种林地间的季节变化趋势相似 o
即春季逐渐升高 o夏季达到最高值 o由于降雨的作用波动剧烈 o秋季降低且变化平缓 o冬季最低 ∀
kvl在 x月份林地土壤 ‘u ’排放通量也有明显的昼夜变化 o一般在早 y }ss为全天最低点 o| }ss及
t{ }ss分别有排放高峰 ∀
kwl影响土壤 ‘u ’排放通量的因素主要有前 x §内的降水量 !土壤温度和土壤含水量 ∀在元宝枫林
地 o主要为多因子协同影响 ~而在油松林地 o单因子的影响作用突出 o其中前 x §的降水量 !地表温度和
us ¦°温度和排放通量呈曲线关系 ∀
参 考 文 献
董云社 o彭公炳 o李 俊 q温带森林土壤排放 ≤’u !≤‹w !‘u ’时空特征 q地理学报 ot||y oxtk增刊l }tus ∗ tu{
封 克 o殷士学 q影响氧化亚氮形成与排放的土壤因素 q土壤学进展 ot||x ouvkyl }vx ∗ ws
许 慧 o陈冠雄 o马成新 q长白山北坡不同土壤 ‘u ’和 ≤‹w 排放的初步研究 q应用生态学报 ot||x oykwl }vzv ∗ vzz
黄国宏 o陈冠雄 o韩 冰 q土壤含水量与 ‘u ’产生途径研究 q应用生态学报 ot||| otsktl }xv ∗ xy
黄国宏 o陈冠雄等 q东北典型旱作农田 ‘u ’和 ≤‹w 排放通量研究 q应用生态学报 ot||x oykwl }v{v ∗ v{y
李良谟 o伍期途等 q原位土壤中 ‘u ’释放量的测定方法 q土壤学报 ot|{| ouykvl }vsx ∗ vs{
uy 林 业 科 学 vz卷
衣纯真等 q温度 !湿度及通气状况对土壤中 ‘u ’释放量影响的研究 q北京农业大学学报 ot||y ot|kvl }{x ∗ {|
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