根據(jù)IPCC (2013)評(píng)估報(bào)告，大氣中溫室氣體CO2, CH4, N2O已經(jīng)達(dá)到了過(guò)去80年來(lái)最高的濃度水平，而相當(dāng)數(shù)量的一部分來(lái)源于土壤中的溫室氣體釋放。一直以來(lái)，森林恢復(fù)工程被認(rèn)為是可減少人類生存環(huán)境中溫室氣體釋放的有效途徑，并被積極倡導(dǎo)實(shí)施。森林恢復(fù)可通過(guò)土壤微生物活動(dòng)改變土壤碳氮庫(kù)的生物地球化學(xué)過(guò)程，進(jìn)而影響土壤溫室氣體的釋放。但同時(shí)，也有很多研究表明森林土壤對(duì)大氣溫室氣體貢獻(xiàn)的影響是不確定的，這個(gè)影響可以是積極的正效應(yīng)、沒(méi)有顯著貢獻(xiàn)、也可能是負(fù)效應(yīng)。
為了揭示森林恢復(fù)對(duì)土壤溫室氣體釋放的影響，中國(guó)科學(xué)院武漢植物園博士竇曉琳在研究員程曉莉的指導(dǎo)下，運(yùn)用靜態(tài)箱法和氣相色譜技術(shù)測(cè)定了丹江口庫(kù)區(qū)森林恢復(fù)區(qū)的土壤溫室氣體(CO2, CH4, N2O)釋放的季節(jié)動(dòng)態(tài)，并對(duì)影響三種溫室氣體的主要土壤環(huán)境因子進(jìn)行了季節(jié)測(cè)定，如土壤溫度和濕度、土壤pH、土壤有機(jī)碳氮含量、土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮濃度。結(jié)果表明，森林恢復(fù)顯著增加了土壤的溫室氣體釋放，且土壤溫度、濕度、土壤有機(jī)碳為影響森林土壤的季節(jié)性釋放中的重要因子。
除此之外，土壤有機(jī)氮含量顯著影響了森林土壤N2O的釋放。去除林地地表凋落物，可有效減少土壤CO2和N2O的釋放，對(duì)CH4釋放沒(méi)有顯著影響。這是因?yàn)镃H4釋放主要與土壤本身性質(zhì)有關(guān)，而非地表凋落層。該研究表明，雖然森林恢復(fù)可增加土壤碳庫(kù)的有機(jī)碳儲(chǔ)藏，但同時(shí)可增加土壤的溫室氣體釋放，需結(jié)合各種環(huán)境影響因子綜合長(zhǎng)期分析。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(31470550; 31470557)的資助。相關(guān)研究成果以Greenhouse gas(CO2, CH4, N2O) emissions from soils following afforestation in central China為題，發(fā)表在國(guó)際期刊Atmospheric Environment上。
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