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武汉植物园揭示森林恢复对土壤温室气体释放的影响

武汉植物园揭示森林恢复对土壤温室气体释放的影响

  根据IPCC (2013)评估报告,大气中温室气体CO2, CH4, N2O已经达到了过去80年来最高的浓度水平,而相当数量的一部分来源于土壤中的温室气体释放。一直以来,森林恢复工程被认为是可减少人类生存环境中温室气体释放的有效途径,并被积极倡导实施。森林恢复可通过土壤微生物活动改变土壤碳氮库的生物地球化学过程,进而影响土壤温室气体的释放。但同时,也有很多研究表明森林土壤对大气温室气体贡献的影响是不确定的,这个影响可以是积极的正效应、没有显著贡献、也可能是负效应。

  为了揭示森林恢复对土壤温室气体释放的影响,中国科学院武汉植物园博士窦晓琳在研究员程晓莉的指导下,运用静态箱法和气相色谱技术测定了丹江口库区森林恢复区的土壤温室气体(CO2, CH4, 幸运28 N2O)释放的季节动态,并对影响三种温室气体的主要土壤环境因子进行了季节测定,如土壤温度和湿度、土壤pH、土壤有机碳氮含量、土壤硝态氮和铵态氮浓度。结果表明,森林恢复显著增加了土壤的温室气体释放,且土壤温度、湿度、土壤有机碳为影响森林土壤的季节性释放中的重要因子。

  除此之外,土壤有机氮含量显著影响了森林土壤N2O的释放。去除林地地表凋落物,可有效减少土壤CO2N2O的释放,对CH4释放没有显著影响。这是因为CH4释放主要与土壤本身性质有关,而非地表凋落层。该研究表明,虽然森林恢复可增加土壤碳库的有机碳储藏,但同时可增加土壤的温室气体释放,需结合各种环境影响因子综合长期分析。 

  该研究得到国家自然科学基金(31470550; 31470557)的资助。相关研究成果以Greenhouse gas (CO2, CH4, N2O) emissions from soils following afforestation in central China为题,发表在国际期刊Atmospheric 幸运28 Environment上。

幸运28  论文连接
不同处理下森林和灌木土壤CO2释放的季节动态