黄土台塬不同土地利用方式土壤CH4通量特征及主控因子分析

土地利用转变会导致土壤微环境及生理生化过程发生改变, 继而影响土壤温室气体的产生和排放.目前关于土地利用转变对温室气体通量的研究主要集中于 CO2, 而对 CH4研究甚少.本文以黄土台塬为研究区, 重点分析不同土地利用方式的土壤 CH4通量特征与其影响因素的关系, 并明确其关键影响因子, 为预测整个黄土台塬土地利用方式转变对温室效应的贡献提供基础数据.以陕西省永寿县马莲滩林场为研究对象, 于2015年4月—2016年3月, 采用静态箱-气相色谱法, 对耕地、天然草地、灌木林地、乔灌混交林地、乔木林地和果园的 CH4通量特征进行研究, 并分析土壤 CH4通量与土壤温度、地表温度、含水量及全氮的关系.不同土地利用方式土壤CH4平均通量差异显著(P＜0.05), 但表现相似的季节变化, 呈现夏秋季高于冬春季特征.林地、园地、耕地土壤均为CH4吸收汇, 其吸收能力(平均值)为乔灌混交林(51.24 μg·m-2·h-1)＞乔木林(44.80 μg·m-2·h-1)＞灌木林(31.52 μg·m-2·h-1)＞草地(25.89 μg·m-2·h-1)＞果园(18.97 μg·m-2·h-1)＞耕地(14.89 μg·m-2·h-1).不同土地利用方式土壤CH4吸收与土壤温度、全氮和地表大气温度均呈正相关; 与土壤含水量呈负相关.其土壤表层(0~20 cm)温度是6种土地利用方式土壤CH4吸收的主要影响因素.总之, 自然条件下的土壤 CH4吸收率明显高于农业土壤 CH4吸收率, 耕地转变为林地后土壤的 CH4吸收能力增强, 土壤对减缓温室效应的贡献增大.