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采伐对小兴安岭森林湿地温室气体排放的影响

作　者: 吴云霞
导　师: 牟长城
学　校: 东北林业大学
专　业: 生态学
关键词: 小兴安岭 森林湿地 采伐 温室气体排放
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


湿地是温室气体重要的源和汇,由于人类活动的加剧,天然湿地遭到严重破坏,尤其是人类对木材的需求量不断增加,森林湿地受到严重的采伐干扰,湿地破坏导致温室气体排放量的改变。本文以小兴安岭5种森林湿地类型：毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、白桦(Betula platyphylla)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)-苔草(Carex schmidtii)沼泽、落叶松-藓类(moss)沼泽和落叶松-泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽为研究对象,利用静态暗箱-气象色谱法,研究采伐干扰(对照、45%择伐和皆伐)对生长季森林湿地甲烷、二氧化碳和氧化亚氮排放的影响规律。结果表明：采伐没有改变温度的季节变化规律,但比较其平均温度,白桦沼泽择伐地和皆伐地较对照地降低1-2℃,其他类型的沼泽采伐后温度都有不同程度的升高,而且随着采伐强度的增大,温度升高的幅度增大。采伐后,毛赤杨沼泽择伐地和皆伐地、落叶松-苔草沼泽和落叶松-泥炭藓沼泽皆伐地平均水位较对照地降低3-12cm,其余沼泽类型采伐后平均水位都较对照地升高1-10cm。森林湿地采伐前后甲烷排放的季节变化基本相似,呈夏季>春季>秋季的季节变化规律,仅毛赤杨择伐地(0.07 mg·m-2·h-1)和落叶松-苔草沼泽皆伐地(-0.07 mg·m-2·h-1)以及落叶松-泥炭藓沼泽对照地(-0.06 mg·m-2·h-1)夏季甲烷排放较小。采伐对森林湿地二氧化碳排放的季节变化规律影响不大,均呈现夏季>春季>秋季的季节变化规律,只有落叶松-苔草的择伐地表现为夏季(452.77 mg·m-2·h-1)>秋季(298.42 mg·m-2·h-1)>春季(260.10 mg·m-2·h-1)的季节变化规律。采伐对森林湿地氧化亚氮排放的季节变化规律影响较大,没有一定的规律性,是温度和水位共同作用的结果。采伐前后森林湿地甲烷排放的主要影响因素发生变化,毛赤杨沼泽对照地排放与15cm、30cm和40cm土壤温度存在显著相关性,白桦沼泽皆伐地与30cm和40cm土壤温度相关显著,落叶松-苔草沼泽择伐地与地表温度显著相关,皆伐地与0-15cm土壤温度显著相关。森林湿地采伐前后的甲烷排放与水位相关性不大。森林湿地采伐前后二氧化碳排放与温度和水位都有显著的相关性,而氧化亚氮排放与温度和水位都不相关,但是与水位的变化具有一致性。毛赤杨和落叶松-苔草沼泽采伐后甲烷排放减少约99%,白桦沼泽择伐地较对照地下降81%,而其余类型沼泽采伐后甲烷排放增加,由甲烷的汇转变为排放源。毛赤杨和落叶松-苔草沼泽采伐后二氧化碳排放量增加1/3-1/2,其余四类沼泽采伐后二氧化碳排放减少,采伐使落叶松-泥炭藓沼泽的二氧化碳排放降低了约1/4。毛赤杨沼泽、白桦沼泽和落叶松-泥炭藓沼泽采伐后氧化亚氮的排放量增加5-10倍,落叶松-苔草沼泽排放减少,落叶松-藓类沼泽择伐地表现为氧化亚氮的吸收汇。森林湿地的全球变暖潜势(GWP)值采伐前后变化较大,除落叶松-苔草沼泽GWP值表现为皆伐地>择伐地>对照地,毛赤杨沼泽表现为对照地>皆伐地>择伐地以外,其余类型沼泽均表现为皆伐地>对照地>择伐地,从控制温室气体排放角度考虑,应该对森林湿地进行适当的择伐经营。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外研究进展  9-15
    1.2.1 湿地温室气体排放机理  9-11
    1.2.2 湿地温室气体排放的时空动态  11-12
    1.2.3 湿地温室气体排放的影响因子  12-14
    1.2.4 湿地温室气体排放的源汇状况  14
    1.2.5 采伐干扰对温室气体排放的影响  14-15
    1.2.6 存在的问题及趋势  15
  1.3 研究的目的和意义  15-16
    1.3.1 研究目的  15
    1.3.2 研究意义  15-16
  1.4 研究内容  16-17
2 研究地概况和研究方法  17-20
  2.1 研究地概况  17
  2.2 样地设置  17-18
  2.3 研究方法  18-19
    2.3.1 样品采集  18
    2.3.2 样品分析  18
    2.3.3 环境因子测定  18-19
  2.4 数据处理  19-20
3 采伐对森林湿地温室气体排放的季节变化规律的影响  20-29
  3.1 采伐对森林湿地土壤温度和水位季节变化规律的影响  20
  3.2 采伐对甲烷排放季节变化规律的影响  20-23
  3.3 采伐对二氧化碳排放季节变化规律的影响  23-24
  3.4 采伐对氧化亚氮排放季节变化规律的影响  24-26
  3.5 讨论  26-28
    3.5.1 采伐对森林湿地土壤温度和水位季节变化规律的影响  26-27
    3.5.2 采伐对甲烷排放季节变化规律的影响  27
    3.5.3 采伐对二氧化碳排放季节变化规律的影响  27
    3.5.4 采伐对氧化亚氮排放季节变化规律的影响  27-28
  3.6 本章小结  28-29
4 采伐对森林湿地温室气体排放主控因子的影响  29-32
  4.1 采伐对温室气体排放主控因子的影响  29-31
    4.1.1 采伐对甲烷排放主控因子的影响  29
    4.1.2 采伐对二氧化碳排放主控因子的影响  29-30
    4.1.3 采伐对氧化亚氮排放主控因子的影响  30-31
  4.2 讨论  31
    4.2.1 采伐对甲烷排放主控因子的影响  31
    4.2.2 采伐对二氧化碳排放主控因子的影响  31
    4.2.3 采伐对氧化亚氮排放主控因子的影响  31
  4.3 本章小结  31-32
5 采伐对森林湿地温室气体源/汇功能及温室效应贡献潜力的影响  32-36
  5.1 采伐对森林湿地温室气体总量的影响  32-33
  5.2 采伐对森林湿地全球变暖潜势的影响  33
  5.3 讨论  33-34
  5.4 本章小结  34-36
结论  36-38
参考文献  38-47
攻读学位期间发表的学术论文  47-48
致谢  48-49

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 林业基础科学 > 森林生物学 > 森林生态学
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