摘要
全球盐碱土壤约占陆地总面积的7%，我国盐碱土壤广泛存在，占国土面积的10%左右，盐碱土壤CO2和CH4通量的研究在全球碳循环中占有重要的地位。然而，我们对盐碱土壤-大气之间的CO2和CH4通量的研究还相对欠缺，盐碱土壤的CO2和CH4源汇状况尚不明确。因此本研究选取非盐碱土，中度盐碱土和盐化土三种不同盐碱程度的土壤，通过原状土柱培养实验，采用静态暗箱-气相色谱法观测不同盐碱程度土壤在不同控制温度和控制湿度条件下的CO2和CH4通量，探讨土壤温度、湿度以及土壤盐分含量、pH值、铵态氮、硝态氮、可溶解性有机碳等环境因子对CO2和CH4通量的影响。研究结果有助于确定盐碱土壤CO2和CH4通量源汇状态及其影响因素，为估算区域盐碱土CO2和CH4通量模型提供数据支持，有助于理解盐碱化生态系统的土壤碳循环在全球碳循环中的重要作用，为减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。主要研究结果如下： （1）在控温控湿培养阶段，盐碱程度增大会抑制CO2的排放，不同盐碱程度土壤的CO2排放通量平均值为：非盐碱土壤（18.7±0.5mgCm?2h?1）＞中度盐碱土壤（15.5±0.6mgCm?2h?1）＞盐化土壤（5.2±0.3mgCm?2h?1）。在冻融循环培养条件下，不同盐碱程度土壤的CO2排放通量平均值为：非盐碱土壤（12.5±0.6mgCm?2h?1）＞中度盐碱土壤（11.8±0.5mgCm?2h?1）＞盐化土壤（9.6±0.6mgCm?2h?1）。 （2）盐碱程度提高会抑制土壤对CH4的吸收。在控温控湿的培养过程中，不同盐碱程度土壤CH4吸收通量的大小为：非盐碱土壤（5.6±0.3μgCm?2h?1）＞中度盐碱土壤（2.3±0.6μgCm?2h?1）＞盐化土壤（0.9±0.3μgCm?2h?1）。在冻融循环培养过程中，三种不同盐碱程度土壤CH4通量的平均值为：非盐碱土壤?1.2±0.2μgCm?2h?1，中度盐碱土壤?0.4±0.2μgCm?2h?1和盐化土壤0.7±0.2μgCm?2h?1。 （3）土壤温度的升高会促进CO2的排放，但是土壤湿度升高会抑制CO2的排放。温度升高有利于土壤对CH4的吸收，而土壤湿度只对非盐碱土壤CH4通量有影响。在控温控湿过程中，CO2通量与土壤温度都是显著或极显著线性正相关关系（p＜0.05或p＜0.01）。而CO2通量与土壤湿度基本上都是显著或极显著线性负相关关系（p＜0.05或p＜0.01）。大部分处理中CH4通量随土壤温度的升高而降低，即土壤温度升高有利于土壤对CH4的吸收。而CH4通量与土壤湿度仅在非盐碱土壤中呈显著正相关关系（p＜0.05），湿度的升高抑制非盐碱土壤对CH4的吸收。 （4）土壤DOC的升高显著促进土壤CO2的排放（p＜0.05）。土壤CO2通量随着土壤铵态氮含量的升高先增加后下降，呈一元二次非线性相关关系（p＜0.05）。CH4通量与土壤DOC呈极显著线性负相关关系（p＜0.01），即随着土壤DOC的增大，土壤对CH4的吸收增加。 （5）土壤电导率（EC）和pH值升高会抑制土壤CO2的排放（p＜0.01）。随着土壤电导率的增大，土壤对CH4的吸收降低，土壤电导率可解释CH4通量的54%（p＜0.01）。土壤理化性质对CO2和CH4通量的联合影响中，土壤电导率和pH值是影响CO2通量的主控因子，土壤电导率则是影响CH4通量的主控因子。
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