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不同区域森林表层土壤甲烷和乙烯氧化特性及影响机制
  • ISSN号:1672-2043
  • 期刊名称:《农业环境科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:S152.6[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京210095, [2]中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20777071);中国科学院“百人计划”项目(20477044).
中文摘要:

采集我国长白山、西双版纳和鼎湖山森林表层土壤(5cm),通过一系列实验室培养来研究不同区域典型森林土壤甲烷和乙烯氧化潜势、差异机制以及乙烯对甲烷氧化的影响效应。结果表明,温带森林土壤甲烷和乙烯氧化速率高于热带与亚热带土壤,并具有较高的最大甲烷氧化速率(Vmax)。所有森林土壤甲烷氧化的半饱和常数(k)变化范围较大,从而显示不同区域以及同区域不同植被下土壤甲烷氧化特性具有差异性。通过比较在相同起始碳浓度时热带不同土地利用、热带与亚热带森林以及温带不同林型土壤甲烷和乙烯氧化特性的差异,发现甲烷氧化对土地利用、气候条件与植被变化的敏感度显著高于乙烯氧化。在高浓度乙烯(20μLC2H4·L^-1)。府在时,发现所选择的不同区域森林土壤氧化大气本底甲烷潜势均被抑制,抑制率为83%~100%,尤其是热带土壤。因子分析和回归分析显示,影响这些森林土壤甲烷和乙烯氧化的主要因子是水/盐溶性有机碳和有机氮以及微生物碳氮。

英文摘要:

Forest surface soils were sampled at 0~5 cm under temperate, sub-tropical and tropical forests, which were respectively located in Changbai mountain, Dinghushan mountain and Xishuangbanna district in China. A series of laboratory incubations were done to study the dif- ferences in methane (CH4) and ethylene (C2H4) consumption by the soils at a same initial carbon concentration (about 40 μL·L^-1 C as CH4 and C2H4), and the differences in soil atmospheric CH4 consumption in the presence and absence of approximately 20μLC2H4·L^-1 in the headspace. There was a larger consumption potential of CH4 and C2H4, and a larger maximum oxidation rate of CH4 (Vmax) in temperate forest soils than in subtropical and tropical forest soils. The half saturation constant (Kmax) for CH4 oxidation changed greatly among the soils, indicating that the CH4 oxidation characteristics varied with different sites and with different vegetations at each site. Through comparing soil CH4 and C2H4 consumption at approximately 40 μL·L^-1 as initial CH4 and C2H4, it was observed that soil CH4 consumption was more sensitive to the variations of land use in tropical zone, climatic condition and vegetations than the C2H4 consumption. In the presence of ethylene (about 20μLC2H4·L^-1 C2H4), the soil atmospheric CH4 consumption was inhibited by 83%~ 100%, with a maximal inhibition in tropical soils. Both factor analysis and regression analysis showed that soil water/salt extractable organic carbon and nitrogen, and soil microbial biomass were the main factors influencing CH4 and C2H4 consumption in the soils.

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期刊信息
  • 《农业环境科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会
  • 主编:李文华
  • 地址:天津市南开区复康路31号
  • 邮编:300191
  • 邮箱:caep@vip.163.com
  • 电话:022-23674336 23006209
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-2043
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1347/S
  • 邮发代号:6-64
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,列于被引频比最高的中国科技期刊500名之内
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:34877