采伐对温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳源/汇的影响

摘要：

[目的]北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚.[方法]采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z15-轻度择伐15％、Z45-强度择伐45％、J-皆伐)(采伐试验已10 a)样地的土壤呼吸年净碳排放量(CO2与CH4)、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制.[结果]1)择伐(Z15和Z45)使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m-2h-1)提高5.7～6.4倍(P>0.05),皆伐却使其显著提高20.9倍(P<0.05);2)采伐(择伐与皆伐)使其土壤CO2年均通量(84.94～106.35 mg·m-2h-1)降低14.5％ ～20.1％(P>0.05);3)采伐干扰改变了CH4排放的主控因子(由气温及5～10 cm土壤温度所控制转化为由气温、0～40cm土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮比综合控制),但未改变CO2排放的主控因子(由温度、水位、化冻深度、土壤有机碳含量及碳氮比综合控制);4)其植被净初级生产力(3.94～7.18 t·hm-2a-1)和年净固碳量(1.79～4.46 tC·hm-2a-1)呈现出随采伐强度增大而递减趋势,皆伐和Z45使两者显著降低28.7％～45.1％和28.7％～59.9％(P<0.05),而Z15对其无显著影响(-1.8％ 和-2.7％,P>0.05);5)采伐干扰10 a后,择伐使其碳汇功能(-0.34～2.31 tC·hm-2a-1)初步得到恢复(Z15高于D 18.5％及Z45低于D 48.7％,P>0.05),而皆伐维持弱碳源(-0.34 tC·hm-2a-1,P<0.05).[结论]在中国温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳汇管理实践中宜采取中、低强度的择伐方式,而应避免对其进行皆伐.

关键词：温带小兴安岭、岛状冻土区、森林沼泽湿地、碳源/汇、采伐影响

所属期刊栏目：40

分类号：S718.55+6(林业基础科学)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家重点研发计划项目

在线出版日期：2020-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：80-92