气候变化对亚高山暗针叶林土壤温室气体排放的影响

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1、生态环境学报2009,18(6):2194-2199http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com气候变化对亚高山暗针叶林土壤温室气体排放的影响1,21,21,21*鲁旭阳，霍常富，范继辉，程根伟1.中国科学院成都山地灾害与环境研究所，四川成都610041；2.中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地环境演变与调控重点实验室，四川成都610041摘要：利用生物地球化学模型Forest-DNDC模拟气候变化对贡嘎山亚高山暗针叶林土壤温室气体的释放的影响。以位于贡嘎山东坡海拔3000m的

2、峨眉冷杉（Abiesfabri）中龄林为研究对象，以1999－2006年8年的日气候数据进行平均得到的日平均最高温度、日平均最低温度和日平均降水总量作为基线（Base）气候情景，另外设置了温度+2℃（T+）、温度-2℃（T-）、降水量+20％（P+）、降水量-20％（P-）、温度+2℃同时降水量+20％（T+P+）、温度-2℃同时降水量-20％（T-P-）、温度+2℃同时降水量-20％（T+P-）、温度-2℃同时降水量+20％（T-P+）8种气候变化情景。结果显示：贡嘎山峨眉冷杉林土壤CO2释放随着温度增加而增加，土壤N2O释放对降水量改变敏感，而土壤NO的释放对温度和降水的改变均比较

3、敏感，二者表现为协同作用。温度+2℃同时降水量+20％（T+P+）情景下土壤CO2释放最高，高于基线情景的36.08％；温度-2℃同时降水量+20％（T-P+）情景下土壤CO2释放最低，低于基线情景的36.89％。土壤N2O释放随着降水量的增加而升高，随着降水量减少而降低；温度和降水量同时增加时土壤NO释放均高于单一增加温度或降水量情景，而温度和降水量同时降低时土壤NO释放均低于单一降低温度或降水量情景。关键词：贡嘎山；峨眉冷杉；土壤呼吸；Forest-DNDC；气候变化中图分类号：X16文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2194-06由于大气中温室气体浓度的

4、增加而引起的全m，原始状态保存完好，具有典型的代表性。目前，球气候变暖是当今世界面临的一个重要的环境问关于气候变化与贡嘎山亚高山暗针叶林生态系统[1-3]题。IPCC第四次评估报告指出，到21世纪末地关系的研究已取得一些成果，但是多集中在森林[11-13]球表面的温度将升高1.8~6.4℃，如果温室气体按生物量和生产力研究方面，对于土壤温室气[10,14]照目前或者高于目前的水平持续排放下去，将会引体释放的研究还比较少，本研究利用[4]起地球气候系统产生更严重的后果。气候变化通Forest-DNDC模型模拟气候变化对贡嘎山亚高山过C、N循环过程与森林生态系统相耦合，并对森暗针叶林土壤温

5、室气体CO2、N2O和NO释放的[5-7]林土壤的C、N动态产生显著的影响。大气CO2影响，以期为我国温室气体清单的编制和森林C、浓度、温度以及降水量的变化都将导致土壤有机质N平衡的计算提供基础数据。的降解，土壤硝化作用，土壤反硝化作用等过程的1研究方法改变，最终影响土壤温室气体的排放。近年来发展1.1研究区概况起来的生态模型是计算土壤温室气体排放的重要本研究亚高山暗针叶林位于贡嘎山东坡海拔工具，其中生物地球化学循环模型Forest-DNDC不3000m左右的高度上，原始状态保持完好。贡嘎仅能够模拟森林生态系统植被生产力和土壤C、N山位于青藏高原东南缘，大雪山脉的中南段，其地[8-9]

6、动态，而且还能够模拟土壤温室气体的释放。理位置属北纬29°20′~30°20′和东经101°30′~102°15′暗针叶林在我国横断山地区有较大面积的分之间地带，处在中国东部季风区亚热带与青藏高寒布，暗针叶林带是该地区山地植被垂直带谱中的区温带的过渡带上，主峰海拔7556m，是中国横优势带，该植被带森林资源丰富，是我国第二大断山系的最高峰，区内发育了从亚热带到寒带的完[10][11,15-17]林区——西南林区的主体组成部分。贡嘎山位于整自然垂直带谱。本研究选择位于海拔3000青藏高原东南缘，这种极端环境下的植被及土壤m左右的峨眉冷杉（Abiesfabri）演替林开展土壤对气候变化的响

7、应极为敏感，是研究生态系统对温室气体释放的研究，该区域年平均气温4℃，1气候变化适应与响应机制的天然实验室。贡嘎山月平均气温-4.5℃，7月平均气温12.7℃，年均降的亚高山暗针叶林主要分布在海拔2800~3400水量1800~2100mm，降水主要集中在6－10月，基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(2005CB422005)作者简介：鲁旭阳（1980年生），男，博士，研究方向为森林生态学。E-mail：xylu@imde.ac.cn*通