橡膠林與熱帶雨林土壤碳排放差異的驅(qū)動因子
橡膠林是熱帶重要的農(nóng)用經(jīng)濟林,為滿足天然橡膠的需要,東南亞大面積熱帶雨林被人工橡膠林替代,減少了區(qū)域的生物多樣性,影響著區(qū)域碳水平衡,水土流失和區(qū)域氣候變化等生態(tài)問題。為探明大面積橡膠林種植對區(qū)域土壤溫室氣體排放的影響,該研究基于2003年到2014年在熱帶雨林(TRF)和成熟橡膠林(RP)開展的土壤CH4和CO2的連續(xù)觀測數(shù)據(jù),通過比較研究得出:
1)橡膠林的年均土壤CO2通量與熱帶雨林的差異并不顯著(TRF:359 ± 91 mg CO2 m-2 h-1;RP:352 ± 41 mg CO2 m-2 h-1),但是橡膠林與熱帶雨林的土壤CO2排放的季節(jié)動態(tài)有差異;
2) 相比熱帶雨林,橡膠林顯著減少了土壤CH4的固存能力 (TRF:-0.11 ± 0.18 mg CH4 m-2 h-1;RP:-0.020 ± 0.087 mg CH4 m-2 h-1)。
3)土地利用變化影響了土壤碳排放的機制:通過逐步回歸分析得出,橡膠林土壤CO2和CH4排放的主控因子分別為葉面積指數(shù)和土壤含水量,而熱帶雨林土壤CO2和CH4排放的主控因子分別為土壤含水量、土壤溫度和死細根。而決定熱帶雨林和橡膠林土壤CO2和CH4通量差異的因子為土壤溫度的溫差和細根生長與分解的不同。
該研究結(jié)果表明:土地利用改變導致的環(huán)境和生物因子的變化引起了土壤CO2和CH4排放的差異,其結(jié)果對區(qū)域氣候變化條件下環(huán)境友好型橡膠林的建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持,預示著在氣候變化情景下,需更多關(guān)注土地利用變化情景下地下生物過程對土壤溫室氣體排放的調(diào)控作用。
該研究結(jié)果以Difference and drivers of CO2 and CH4 emissions from tropical rainforest and rubber plantation soils為題,發(fā)表在Agricultural and Forest Meteorology上。
熱帶雨林與橡膠林土壤CO2與CH4排放動態(tài)