4種寒溫帶興安落葉松林土壤CO2，CH4和N2O排放通量特征

李金博 ，朱道光 ，伍一寧 ，許 楠 ，宋金鳳

（1.東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.黑龍江省科學(xué)院 自然與生態(tài)研究所，黑龍江 哈爾濱150040）

森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅維持著全球86%以上的植被碳庫，同時也維持著全球73%的土壤碳庫[6]，因此，森林既是全球重要的碳庫也是溫室氣體主要的排放源，森林土壤較小幅度的變動，都可能影響整個大氣溫室氣體的濃度變化，進(jìn)而對陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響[7]。大興安嶺林區(qū)位于寒溫帶，是我國面積最大的原始林區(qū)，在全球變暖的背景下，有關(guān)其溫室氣體排放通量的研究也越來越受到重視。有研究表明，不同緯度地區(qū)溫室氣體排放通量有顯著差異，平均排放通量隨著緯度的升高而降低[8]。眾所周知，土壤質(zhì)地、微生物、土壤溫濕度、有機(jī)質(zhì)含量、C/N、pH值和Eh等因素均會對土壤溫室氣體排放通量產(chǎn)生影響[9]，而在這些影響因子中土壤溫度和濕度的作用明顯[10-11]，例如許多研究結(jié)果表明CO2排放通量與溫度存在顯著的指數(shù)相關(guān)性，且地下5和10 cm處溫度對其影響較大[12]。Subke對云杉林的研究中發(fā)現(xiàn)，在影響CO2排放的所有非生物因子中，土壤濕度起到至關(guān)重要的作用[13]。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效氮含量等因素也會對土壤溫室氣體排放產(chǎn)生一定影響。有關(guān)研究表明，CO2排放通量與SOC和全氮含量有顯著正相關(guān)性[14]，Song的研究結(jié)果也表明，三江平原沼澤濕地不同深度土壤CO2和CH4的濃度高低與土壤可溶性有機(jī)碳和氮素含量水平存在一致的分布特征[15]。有學(xué)者研究指出，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮不僅影響N2O的排放，也會對CH4和CO2的排放產(chǎn)生一定影響。胡榮桂的長期定位施肥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銨態(tài)氮對CH4的氧化作用要明顯大于硝態(tài)氮，因?yàn)殇@態(tài)氮在CH4的氧化過程中會起到抑制作用，從而增加CH4的排放[16]。有學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氮肥的長期使用會降低該地區(qū)土壤微生物的活性，從而導(dǎo)致CO2排放減少[17]，而Jones的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明長期施肥樣地的土壤CO2排放量明顯高于不施肥的樣地，前者是后者的1.6倍[18]。地上植物也是影響溫室氣體排放的一個重要因素，例如長有固氮能力植物的土地，其植物根瘤菌會直接或間接的參與硝化、反硝化過程，從而增加N2O的排放[19]。

目前有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放通量的研究大多集中在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，而有關(guān)寒溫帶森林土壤溫室氣體排放的研究相對較少。本研究以大興安嶺4種典型興安落葉松林為研究對象，針對不同落葉松林土壤主要溫室氣體（CO2、CH4和N2O）的排放通量特征及與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行分析研究，為該地區(qū)溫室氣體排放的總體核算提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

實(shí)驗(yàn)樣地位于大興安嶺呼中國家自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的25 hm2永久監(jiān)測樣地。呼中國家自然保護(hù) 區(qū)（122°42′14″～ 123°18′05″E，51°17′42″～51°56′31″N）地處大興安嶺，該地區(qū)春秋兩季明顯，夏季短暫，四季及晝夜溫差較大，保護(hù)區(qū)年平均氣溫為-4 ℃，最冷月為1月，平均氣溫為-35.8 ℃，最熱月為7月，平均氣溫24.5 ℃，無霜期80～100 d，植物生長期較短（100 d左右），海拔847～974 m，最大高差16.6 m，樣地內(nèi)主要分布有，蘚類-興安落葉松林（谷地），杜香-興安落葉松林（山坡的下部），草類-興安落葉松林（山體西南坡、南坡），杜鵑-興安落葉松林（山坡的中上部），為成熟林，坡度為5°～27°，郁閉度為0.3～0.7。土壤以酸性棕色針葉林土為主，土層較薄且含有大量石礫，一般為15～30 cm，全剖面分化不明顯。

1.2 測定項(xiàng)目和方法

氣體樣品采集與通量測定：溫室氣體采集時間為2016年5—9月，采用靜態(tài)箱-氣相色譜法測定4種落葉松林（蘚類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林、草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林）土壤表面CO2、CH4和N2O氣體排放通量。采樣箱用不銹鋼材料制成，外部附著反光紙，分為頂箱（體積50 cm × 50 cm × 50 cm）和底座（50 cm × 50 cm × 50 cm）兩部分，采集氣體樣品時，將頂箱放入底座的凹槽中，并在凹槽中注水以保證密封性，整個生長季采樣箱底座不動以保證其對內(nèi)部植被和土壤的干擾最小，采樣箱內(nèi)部裝有小風(fēng)扇以避免箱內(nèi)出現(xiàn)氣體濃度差。每種落葉松林隨機(jī)設(shè)置3個重復(fù)采樣點(diǎn)，于每月中下旬選擇一天晴好天氣，在9:00—12:00之間采集氣體樣品，樣品采集用100 mL注射器，在30 min時間段內(nèi)每10 min采集1次氣體樣品(每個采樣箱采集4個氣體樣品)并保存在氣袋內(nèi)。樣品采集后用HP4890氣相色譜儀分析CO2、CH4和N2O氣體濃度，CO2和CH4共用同一個離子火焰化檢測器(FID)檢測，CH4用電子捕獲檢測器(ECD)進(jìn)行檢測。利用以下公式計算氣體通量：

式中：F為被測氣體通量（mg·m-2h-1），正值為排放，負(fù)值為吸收；dc/dt為采樣時氣體濃度隨時間變化的直線斜率；M為被測氣體的摩爾質(zhì)量；P和T為采樣點(diǎn)大氣壓和溫度；H為采樣箱高度；V0、P0和T0分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體摩爾體積、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和絕對溫度。

土壤理化性質(zhì)及環(huán)境因子測定：實(shí)驗(yàn)采集氣體樣品的同時，使用便攜式溫濕度計測定5、10和15 cm的土壤溫濕度、箱溫和大氣溫度[20]；每個實(shí)驗(yàn)樣地隨機(jī)選取6個點(diǎn)，用土鉆取0～15 cm混合土樣，待測前去除植物根系和石礫，用于有機(jī)碳、全氮、堿解氮和pH值的測定（國家標(biāo)準(zhǔn)測定方法）。

土壤有機(jī)碳測定：采用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機(jī)質(zhì)，利用以下公式計算有機(jī)碳含量。

表1 4種落葉松林土壤理化性質(zhì)Table 1 Soil physical and chemical properties of four larch forests

有機(jī)質(zhì)(g/kg)=有機(jī)碳(g/kg)×1.742。

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土壤全氮和堿解氮測定：采用半微量凱氏定氮法測定土壤全氮含量，采用堿解-擴(kuò)散法測定土壤水解性氮（堿解氮）。

土壤pH值測定：稱取過2 mm篩的風(fēng)干土樣10.00 g于50 mL燒杯中，加入25 mL蒸餾水，震蕩2 min，用pH計測定樣品pH值。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

運(yùn)用Excel 2003和SPSS22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著差異法（LSD）比較不同數(shù)據(jù)組間的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林型生長季土壤CO2排放通量特征

在5月至9月生長季中蘚類-落葉松林、杜香-落葉松林、草類-落葉松林和杜鵑-落葉松林，其土壤CO2排放通量范圍依次為-7.19～107.45、-8.73～96.63、8.17～140.34和7.82～213.79 mg·m-2h-1，平均排放通量依次為45.88、38.68、54.54和 62.98 mg·m-2h-1。4種 林 型 土 壤CO2排放通量季節(jié)變化規(guī)律基本一致，均隨月份的增加而表現(xiàn)出低—高—低的排放規(guī)律，其中杜鵑-興安落葉松林土壤CO2排放通量最高，較其他3種林型分別升高了13.4%（草類-興安落葉松林）、27.15%（蘚類-興安落葉松林）和38.58%（杜香-興安落葉松林）。4種林型土壤CO2平均排放通量未達(dá)到顯著差異水平（P=0.66)，但對同一月份不同林型土壤CO2排放通量進(jìn)行差異性分析，發(fā)現(xiàn)在同一月份上4種林型之間土壤CO2排放通量存在一定差異。在7月份，杜鵑-興安落葉松林土壤CO2排放通量最高，且與其他3種林型達(dá)到極顯著差異水平（P＜0.01）。蘚類-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤在9月表現(xiàn)為對CO2吸收，兩者CO2排放通量與草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林呈極顯著差異（P＜0.01）。4種林型在各個月份土壤CO2排放通量表現(xiàn)為7月＞6月＞8月＞5月＞9月（蘚類-興安落葉松林）、7月＞6月＞8月＞5月＞9月（杜香-興安落葉松林）、7月＞6月＞8月＞9月＞5月（草類-興安落葉松林）和7月＞6月＞8月＞9月＞5月（杜鵑-興安落葉松林），均在7月達(dá)到排放峰值，草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林排放谷值出現(xiàn)在5月，蘚類-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林排放谷值出現(xiàn)在9月。

圖1 4種興安落葉松林不同月份CO2排放通量Fig.1 CO2 fluxes from four larch forests in different months

2.2 不同林型生長季土壤CH4排放通量特征

本研究表明，生長季中蘚類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林、草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林土壤CH4排放通量依次為-0.017～ 0.369、-0.101～ 0.039、-0.031～ 0.034和-0.116～0.028 mg·m-2h-1，平均排放通量依次為0.089、-0.037、0.004 和 -0.03 mg·m-2h-1。其中蘚類-興安落葉松林和草類-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為CH4的排放，草類-興安落葉松林平均排放量較低，相當(dāng)于前者的4.49%。杜鵑-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤表現(xiàn)CH4的吸收，且吸收強(qiáng)度相近。4種林型中蘚類-興安落葉松林土壤CH4排放通量顯著高于其他3種林型，且與其他3種林型達(dá)到極顯著差異水平（P＜0.01）。蘚類-興安落葉松林除9月外其他月份均表現(xiàn)為CH4的排放，且在8月達(dá)到排放峰值；草類-興安落葉松林土壤呈現(xiàn)出CH4吸收與排放交替發(fā)生的變化趨勢；杜鵑-興安落葉松林與杜香-興安落葉松林土壤僅分別在8和9月表現(xiàn)為排放，其余月份均表現(xiàn)為對CH4的吸收。從月份來看，6、7和8月，蘚類-興安落葉松林土壤CH4排放通量與其他3種林型差異顯著（P＜0.05），其他3種林型之間無顯著差異。5月，草類-興安落葉松林和蘚類-興安落葉松林土壤CH4排放通量均與杜鵑-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林差異顯著（P＜0.01）。9月，杜香-興安落葉松林和草類-興安落葉松林土壤CH4排放通量與另外2種林型呈極顯著差異（P＜0.01）。

2.3 不同林型生長季土壤N2O排放通量特征

圖2 4種興安落葉松林不同月份CH4排放通量Fig.2 CH4 fluxes from four larch forests in different months

在本研究中蘚類-興安落葉松林、杜香-興安落葉松林、草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林生長季土壤N2O排放通量依次為-0.073～0.103、-0.041～ 0.069、-0.033～ 0.027和 -0.033～0.018 mg·m-2h-1，平均排放通量依次為 0.007 3、0.012、0.009 3 和 -0.000 3 mg·m-2h-1。除杜鵑 -興安落葉松林土壤表現(xiàn)為N2O的吸收外，其余3種林型土壤均表現(xiàn)為N2O的釋放，其中杜香-興安落葉松林排放通量最高（為后兩者的1.64倍和1.29倍），蘚類-興安落葉松林居中，草類-興安落葉松林最低，但3種林型土壤N2O平均排放通量未達(dá)顯著差異水平（P=0.96）。4種林型土壤在5月均表現(xiàn)對N2O的吸收，蘚類-興安落葉松林與杜香-興安落葉松林土壤呈現(xiàn)出N2O吸收與排放交替的變化趨勢，杜鵑-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為5、6月吸收其余月份排放的規(guī)律，草類-興安落葉松林土壤除在5月表現(xiàn)為吸收N2O外，其他月份均表現(xiàn)為排放N2O。同一月份不同林型之間土壤N2O排放通量存在顯著差異，5和6月，杜鵑-興安落葉松林與蘚類-興安落葉松林土壤N2O排放通量差異顯著（P＜0.01），與另2種林型無顯著相關(guān)性。7月，蘚類-興安落葉松林與草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林土壤N2O排放通量差異顯著（P＜0.05）。8和9月，杜香-興安落葉松林和蘚類-興安落葉松林土壤N2O排放通量分別與其他3種林型存在顯著差異性（P＜0.05）。通過分析月平均排放通量數(shù)據(jù)可知，4種林型土壤N2O的排放主要集中在8、9月的夏末和秋季。

2.4 土壤CO2、CH4和N2O排放通量與土壤性質(zhì)相關(guān)分析

圖3 4種興安落葉松林不同月份N2O排放通量Fig.3 N2O fluxes from four larch forests in different months

研究表明，蘚類-興安落葉松林、草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林土壤CO2排放通量與5、10和15 cm土深溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），杜香-興安落葉松林土壤CO2排放通量與5和10 cm土深溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）,與15 cm土深溫度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）（見表2）。4種林型中蘚類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林土壤CO2排放通量與10和15 cm土深含水量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），其中杜鵑-興安落葉松林也與5 cm土深含水量存在顯著正相關(guān)性（P＜0.05）。4種林型除草類-興安落葉松林外土壤CO2排放通量與土壤pH值也存在顯著相關(guān)性（P＜0.05），其中蘚類-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤CO2排放通量與pH表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)，而杜鵑-興安落葉松林與pH表現(xiàn)為顯著正相關(guān)（見表2）。4種林型土壤CO2排放通量與有機(jī)碳、全氮和堿解氮均無顯著相關(guān)性。

4種林型中草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林土壤CH4排放通量與土壤溫度存在相關(guān)性，前者與5、10和15 cm土深溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），后者與5 cm土深溫度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與10和15 cm土深溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）（見表2）。4種林型中僅杜鵑-興安落葉松林土壤CH4排放通量與5 cm土深含水量存在顯著正相關(guān)（P＜0.05）。蘚類-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤CH4排放通量與有機(jī)碳存在顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05），杜鵑-興安落葉松林土壤CH4的排放通量與全氮和堿解氮呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）（見表2）。

草類-興安落葉松林土壤N2O排放通量與10 cm土深溫度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與15 cm土深溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），但與土壤含水量無顯著相關(guān)性（見表2）。杜鵑-興安落葉松林土壤N2O排放通量與10、15 cm土深溫度和5、10 cm土深含水量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。蘚類-興安落葉松林土壤N2O排放通量僅與全氮有顯著相關(guān)性（P＜0.05），與其他土壤指標(biāo)無顯著相關(guān)性。杜香-興安落葉松林和草類-興安落葉松林均與有機(jī)碳呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），且后者與全氮和堿解氮表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）（見表2）。4種林型土壤N2O排放通量與pH值均未達(dá)到顯著相關(guān)水平。

表2 4種興安落葉松林溫室氣體排放通量與環(huán)境因子相關(guān)分析?Table 2 Correlation analysis of greenhouse gaseous fluxes and environmental factors in four larch forests

3 討 論

在本研究中，4種林型土壤CO2平均排放通量關(guān)系為62.98 mg·m-2h-1（杜鵑-興安落葉松林）＞54.54 mg·m-2h-1（草類-興安落葉松林）＞45.88 mg·m-2h-1（蘚類-興安落葉松林）＞38.68 mg·m-2h-1（杜香-興安落葉松林），表明其在生長季均為CO2的排放源，并且4者排放通量相差不明顯，杜鵑-落葉松林土壤CO2排放通量較其他3種林型分別高13.4%、27.15%和38.58%。4種落葉松林土壤CO2排放通量均與5、10和15 cm土深溫度存在顯著正相關(guān)性，但與5和10 cm土深溫度的相關(guān)性要好于15 cm土深溫度（見表2），杜香-興安落葉松林土壤溫度與土壤CO2排放通量之間呈極顯著正相關(guān)，且5和10 cm土層溫度對土壤CO2排放影響最大，這與王飛研究得出土壤溫度與土壤呼吸速率之間呈極顯著正相關(guān)，且5和10 cm土層溫度對土壤CO2排放影響最大的結(jié)果一直[21]。蘚類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林與土壤含水量呈顯著相關(guān)，而杜香-興安落葉松林和草類-興安落葉松林無顯著相關(guān)性，由此說明，前兩者土壤CO2排放通量受溫濕度雙重因素的共同作用強(qiáng)于后兩者[22]。4種林型中僅草類-興安落葉松林土壤CO2排放通量與pH值無顯著相關(guān)性，與其pH值變異系數(shù)（1.75%）有一定關(guān)系（見表1）。4種林型土壤CO2排放通量與有機(jī)碳、全氮和堿解氮均無顯著相關(guān)性。綜上所述，溫度是該地區(qū)4種落葉松林CO2排放通量的主要影響因子，這一結(jié)果也符合上文中4種落葉松林土壤CO2排放通量在生長季均呈現(xiàn)夏季較高而春秋較低的結(jié)論，也與Song[23]的研究結(jié)果基本一致。從整個生長季對溫室氣體排放檢測結(jié)果來看，4種林型平均土壤CO2排放通量較低，其主要原因是實(shí)驗(yàn)樣地地處高緯度，高海拔地區(qū)且生長季平均氣溫較低（12.2 ℃）（見表1），低溫影響根系和土壤微生物的代謝活動[24]，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，微生物活性不高，植物根系和土壤動物等呼吸較弱，故土壤CO2排放通量偏低。

蘚類-興安落葉松林和草類-興安落葉松林在生長季為CH4的排放源，但后者排放通量較小，通過計算得出其CH4排放總量僅為0.35 kg·hm-2a-1，排放總量僅相當(dāng)于有關(guān)研究（三江平原沼澤濕地CH4排放量為460.8 kg·hm-2a-1[25]）結(jié)果的萬分之七，因此認(rèn)為草類-興安落葉松林在生長季為CH4的弱排放源，且整體排放量趨近收支平衡。蘚類-興安落葉松林所處地勢低，含水率高，積水時間長，能滿足土壤排放CH4所需的厭氧條件，故表現(xiàn)為排放CH4，這也與有關(guān)學(xué)者研究得到CH4隨土壤含水量增加由吸收轉(zhuǎn)為排放的結(jié)果相一致，但本研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)蘚類-興安落葉松林與土壤含水量有顯著相關(guān)性，原因可能為該林型土壤含水量已經(jīng)超出了臨界值，對CH4排放通量的影響不顯著。杜香-興安落葉松林土壤CH4排放通量與5 cm土深溫度呈正相關(guān)性，但與土壤含水量無顯著相關(guān)性；杜鵑-興安落葉松林與土壤溫度和5 cm土深含水量均有顯著正相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步對比觀測期內(nèi)兩種林型的土壤溫度和土壤含水量發(fā)現(xiàn)，兩者土壤溫度和土壤含水量均較相近，說明兩者土壤溫度是影響CH4排放的主要因素，分析不同月份CH4的排放通量也發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高兩者CH4的吸收通量逐漸減小，原因可能為在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，甲烷產(chǎn)生菌活性也隨之增強(qiáng)，CH4通量也表現(xiàn)為由吸收到排放的規(guī)律。

研究結(jié)果表明，在5月，4種林型均表現(xiàn)為對N2O的吸收，原因?yàn)樵撛聹囟容^低（0.3～2.3 ℃）（見表1），而有關(guān)研究指出，15～35 ℃為硝化細(xì)菌等微生物活動的最適溫度范圍，當(dāng)溫度小于5 ℃或者大于40 ℃時均會抑制硝化作用的發(fā)生[26]。土壤溫度和濕度也是影響N2O排放通量的重要因素。本研究中草類-興安落葉松林和杜鵑-興安落葉松林與土壤溫度有顯著的正相關(guān)性，同時后者也與5和10 cm土深含水量存在顯著正相關(guān)關(guān)系，這與劉碩等對針葉林土壤N2O排放通量研究得出針葉林和針闊混交林土壤N2O排放通量隨土壤溫度和土壤含水量升高而增加的結(jié)果一致[27]。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮等性質(zhì)也會影響土壤N2O通量的排放，本研究中蘚類-興安落葉松林與全氮有顯著正相關(guān)性，這與Yao[28]等研究結(jié)果相一致；杜香-興安落葉松林和草類-興安落葉松林與SOC呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，且后者與全氮和堿解氮也呈負(fù)顯著相關(guān)，這與Smith[29]研究結(jié)論相反，原因可能為N2O的排放需要一個合適范圍的碳氮比，過高或過低的碳氮含量均不利于N2O的排放。土壤N2O的排放是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物學(xué)過程，欲探究該地區(qū)N2O的排放機(jī)制及影響因素，還需對土壤溫度、含水量、氮素形態(tài)及含量、pH值、反應(yīng)底物有效性和氧氣供給狀況等因素進(jìn)行進(jìn)一步研究。

生長季，4種林型土壤對3種溫室氣體起到的源匯作用及強(qiáng)度大小因林型而異。4種林型土壤均表現(xiàn)為CO2的源；蘚類-興安落葉松林和草類-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為CH4的源，但前者排放強(qiáng)度顯著大于后者，杜鵑-興安落葉松林和杜香-興安落葉松林土壤表現(xiàn)為CH4的匯，且兩者吸收強(qiáng)度相當(dāng)；在溫度較低的5、6月，杜鵑-興安落葉松林土壤對N2O的吸收強(qiáng)度明顯大于其他3中林型，導(dǎo)致在生長季杜鵑-興安落葉松林土壤為N2O匯，但吸收強(qiáng)度較弱。其他3種林型為N2O的源，排放強(qiáng)度相當(dāng)，無顯著差異。除蘚類-落葉松林外，其他3種林型土壤表現(xiàn)隨土壤溫度的升高對N2O由吸收轉(zhuǎn)為排放的趨勢，而蘚類-落葉松林土壤表現(xiàn)隨月份增加其對N2O的吸收與排放交替發(fā)生的規(guī)律。因此，為了更準(zhǔn)確的分析CO2、CH4和N2O氣體排放通量月份之間的差異以及更深入了解不同林型土壤CO2、CH4和N2O的產(chǎn)生機(jī)理和通量分異的原因，增加每月氣體取樣頻率并對實(shí)驗(yàn)地林分組成、土壤動物和土壤微生物等因素進(jìn)行深入研究分析，是本實(shí)驗(yàn)后續(xù)研究中的首要工作。

4 結(jié) 論

在生長季，4種落葉松林均為CO2的排放源，其中杜鵑-興安落葉松林排放通量最大，杜香-興安落葉松林排放通量最小。溫度是該地區(qū)土壤CO2排放通量的主要影響因子。由于平均氣溫低，生長季短等因素作用，導(dǎo)致該地區(qū)CO2排放通量整體水平較低。

蘚類-興安落葉松林提供了該地區(qū)95%以上的甲烷排放量。杜鵑-興安落葉松林和杜香興安落葉松林為CH4的吸收匯，且土壤CH4排放通量與土壤溫度和土壤含水量有顯著的相關(guān)性，均隨土壤溫度升高或土壤含水量增加表現(xiàn)出對CH4的吸收量逐漸減小進(jìn)而轉(zhuǎn)為排放的規(guī)律。

4種落葉松林僅杜鵑-興安落葉松林為N2O吸收匯，其他3種林型均為N2O的排放源。影響各個林型土壤N2O排放通量的環(huán)境因子不盡相同，草類-興安落葉松林與土壤溫度呈顯著的正相關(guān)性，與有機(jī)碳、全氮和堿解氮呈顯著負(fù)相關(guān)性，蘚類-興安落葉松林與之相反，只與堿解氮呈顯著正相關(guān)。杜鵑-興安落葉松林土壤N2O排放通量與土壤溫度和土壤含水量呈高度正相關(guān)關(guān)系，對杜香-興安落葉松林來說，僅有機(jī)碳對其土壤N2O的排放有顯著影響。