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添加生物炭对东台滨海区杨树人工林3种温室气体排放的长期影响
引用本文:王国兵,徐瑾,王瑞,邓芳芳,沈彩琴,阮宏华. 添加生物炭对东台滨海区杨树人工林3种温室气体排放的长期影响[J]. 生态环境学报, 2019, 0(6): 1152-1158
作者姓名:王国兵  徐瑾  王瑞  邓芳芳  沈彩琴  阮宏华
作者单位:南京林业大学南方现代林业协同创新中心;江苏省东台市林场
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFD0600204);江苏省高等学校自然科学研究重大项目(18KJA220001);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
摘    要:为了解施用生物炭对杨树人工林土壤CO2、CH4、N2O3种温室气体排放的长期影响及其主要调控机理,以东台国有林场杨树人工林为对象,设置低生物炭添加量(D,40 t·hm^-2)、中生物炭添加量(Z,80 t·hm^-2)、高生物炭添加量(G,120 t·hm^-2)及对照(CK,0 t·hm^-2)4种不同处理,采用静态箱-气相色谱法对CO2、CH4、N2O3种温室气体的排放速率进行了多次测定,同时测定分析了土壤含水率、土壤酶活性等土壤理化及生化指标,为阐明生物炭对杨树人工林生态系统的长期影响提供理论依据。结果表明:(1)对照样地土壤CO2排放速率变化范围为123.428-412.066mg·m^-2·h^-1,中、高生物炭添加处理显著促进了土壤CO2的排放(P=0.001、0.000),分别导致CO2年平均排放速率增加了21%和20%;(2)对照样地土壤CH4排放速率变化范围为0.578-1.405 mg·m^-2·h^-1,中、高生物炭添加处理显著抑制了土壤CH_4的排放(P=0.000、0.000),分别导致CH4年平均排放速率降低了21%和33%;(3)对照样地土壤N2O排放速率变化范围为0.124-0.297mg·m^-2·h^-1,中、高生物炭添加处理显著抑制了土壤N2O的排放(P=0.003、0.000),分别导致N2O年平均排放速率降低14%和37%;(4)土壤CO2排放主要与土壤微生物量C(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、全氮(TN)、蔗糖酶活性(IA)呈显著正相关关系(P=0.000、0.000、0.013、0.000),与土壤微生物量N(MBN)、土壤微生物量P(MBP)呈显著负相关关系(P=0.000、0.000);(5)土壤CH4排放和N2O排放主要与MBN、MBP、土壤含水率(SMC)、蛋白酶活性(PA)、脲酶活性(UA)、IA呈显著正相关关系(PCH4=0.011、0.009、0.005、0.000、0.000、0.007;PN2O=0.021、0.024、0.002、0.000、0.001、0.019),与MBC、DOC、TN呈显著负相关关系(PCH4=0.000、0.003、0.002;PN2O=0.001、0.012、0.001)。综上,添加生物炭导致了土壤N、P养分有效性增加和蛋白酶、脲酶等相关酶活性降低,可能是本区域生物炭调控杨树人工林土壤3种温室气体排放的主要机制。

关 键 词:生物炭  杨树人工林  温室气体  滨海区

Long Term Effects of Biochar Addition on Three Greenhouse Gases Emission under A Poplar Plantation in Dongtai Coastal Region
WANG Guobing,XU Jin,WANG Rui,DENG Fangfang,SHEN Caiqin,RUAN Honghua. Long Term Effects of Biochar Addition on Three Greenhouse Gases Emission under A Poplar Plantation in Dongtai Coastal Region[J]. Ecology and Environment, 2019, 0(6): 1152-1158
Authors:WANG Guobing  XU Jin  WANG Rui  DENG Fangfang  SHEN Caiqin  RUAN Honghua
Affiliation:(Co-innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China;Dongtai Forest Farm of Jiangsu Province, Dongtai 224200, China)
Abstract:WANG Guobing;XU Jin;WANG Rui;DENG Fangfang;SHEN Caiqin;RUAN Honghua(Co-innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China;Dongtai Forest Farm of Jiangsu Province, Dongtai 224200, China)
Keywords:biochar  poplar plantation  greenhouse gases  coastal region
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