华南丘陵区针叶林和果园地表ch4 通量的日变化

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1、刘惠等：华南丘陵区针叶林和果园地表CH4通量的日变化1115华南丘陵区针叶林和果园地表CH4通量的日变化刘惠1,2，赵平2*1.广东商学院旅游与环境学院，广东广州510320；2.中国科学院华南植物园，广东广州510650摘要：利用静态箱-气相色谱法对华南丘陵区典型土地利用类型（针叶林：马尾松Pinusmassoniana；果园：龙眼DimocarpuslonganLour）地表CH4通量日变化进行了原位观测。结果表明,针叶林和果园土壤总体来说为大气CH4的吸收汇。地表CH4通量日变化波动较大，规律不明显。吸收较强的月份为10—11月，较弱的月份为6—9月。针叶林地表CH4吸收通量日平

2、均值变化幅度为-0.093~0.066mg·m-2·h-1，果园为-0.098~0.146mg·m-2·h-1。地温和气温对地表CH4通量无明显影响。降雨对地表CH4通量有较大的影响，旱季(10—3月)地表CH4吸收通量大于雨季（4—9月）。凋落物和植被类型对CH4通量没有明显影响。关键词：土地利用；CH4通量；凋落物；日变化中图分类号：X511文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1112-04刘惠等：华南丘陵区针叶林和果园地表CH4通量的日变化1115CH4是大气中丰富的有机痕量气体，自工业化以来成倍的增加[1]。CH4对温室效应的贡献仅次于CO2,占温室气体

3、对全球变暖贡献总份额的20%[2],每分子CH4温室增温潜力是CO2的21倍[3],因此确定全球大气CH4的源与汇，并对其进行估算和预测已成为全球环境变化及温室效应研究的热点。相关试验研究表明土壤中好气微生物消耗大气中的CH4是陆地生态系统中最大的CH4汇[4]。许多研究都证明，就土壤氧化大气CH4的能力而言，森林土壤>草原土壤>旱田地[5,6]。农业活动、土地利用方式的改变对土壤CH4氧化有很大的影响。基于此，本试验选取了华南丘陵区具有较强代表性和典型性的土地利用类型人工林（针叶林）和果园（龙眼）为样地，进行了CH4通量的原位测定，以期为估算我国南方丘陵区CH4源汇强度提供基础数据。

4、1研究地区与研究方法1.2研究地概况中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站位于广东省中部的鹤山市，112°54′E，22°41′N，距广州市以南80km。试验站地处粤中丘陵地区，属南亚热带季风常绿阔叶林气候。典型的土壤类型是赤红壤。年均温21.7℃，年均降雨量1700mm；年蒸发量1600mm。试验区为“七山一水两分地”的平原丘陵农业地区，丘陵山地面积占78.6％，农耕地面积占17.1％，水面面积占4.3％。实验样地针叶林（主要树种是Pinuselliottii和Pinusmassoniana）于1983年种植，坡向西北，坡度25°，林分高7.2m，株行距3m×2.5m，郁闭度70%，叶面积

5、指数2.5，有3～5cm厚的半腐解枯落物层。林下植物主要有九节（Psychotriarubra）、鬼灯笼（Clerodendrumfortunatum）、木姜子（Litseacubeba）、扇叶铁线蕨（Adiantumflabellulatum）等[7]；果园(Dimocarpuslongan)，1991年种植[8]。土壤特性参见文献刘惠等[9]。1.2研究方法试验分别在针叶林和果园各土壤上进行，设土壤+凋落物（S+L）和土壤（清除凋落物）（S）2个处理配。处理时间为21个月（2003-03-21到2004-12-23）,每周及时清除观测表面新生长的植物，随机设置3个重复。针叶林在20

6、03-03-11以后移动箱基座，在同一林内变换测定点,在2004-02-02增加一采样箱，为4个重复采样箱；果园在2004-03-31后移动箱基座，在同一果园内变换测定点，在2004-02-03增加一采样箱，为4个重复采样箱。每月月底随机选择一天进行日变化观测，2003年3-11月进行了昼夜观测，白天每2h观测一次（8:00—18:00），晚上每3h观测一次（21:00—06:00）；2003年12月开始只在白天进行观测。采样箱参照国际标准，采用组合式不锈钢采样箱。采样箱由底座、顶箱两部分组成，均为不锈钢板制成[9]。采样时间分别为关箱后的0、10、20、30min，每次抽样100ml

7、将气体样品带回实验室，24刘惠等：华南丘陵区针叶林和果园地表CH4通量的日变化1115h内用改装后的HP5890II型气相色谱仪分析气样中CH4。CH4检测器为FID（氢焰离子化检测器），载气为氮气，流速是30ml·min-1，氢气为燃气，流速为30ml·min-1，空气为助燃气，流速为400ml·min-1。检测器温度为200℃，分离柱温度为55℃。气体排放速率由4个气样浓度值经线性回归分析得出[9]，以上实验方法参见文献Wang和Wang[