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近日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室森林碳匯研究團(tuán)隊(duì)（王懿祥教授課題組）以“Intensive forest harvest increases N₂O emission from soil: A meta-analysis”為題，在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Soil Biology and Biochemistry》（中科院1區(qū)TOP，IF=7.609）在線(xiàn)發(fā)表研究論文，用Meta分析方法，系統(tǒng)研究了森林采伐這一重要森林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤N₂O通量的影響，得出了重度采伐導(dǎo)致土壤N₂O排放增加的科學(xué)結(jié)論。

全球森林覆蓋率約1/3，其年均土壤N₂O排放量占全球總量的15–55%。采伐是森林管理的重要方式，然而，采伐對(duì)森林土壤N₂O排放的影響尚未得到系統(tǒng)研究，不利于人們?cè)谌虺叨壬蠈?duì)森林采伐如何影響N₂O通量的深入理解。那么，森林采伐是如何影響土壤N₂O通量和與之相關(guān)的土壤因子呢？

為此，課題組碩士研究生張慧及合作者收集了1980-2020年的29項(xiàng)研究的64對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全球尺度的整合分析（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，總體上，采伐對(duì)土壤N₂O排放有促進(jìn)作用（圖2）。與輕、中度采伐相比，重度采伐顯著增加了土壤N₂O通量（圖3），與土壤溫度的升高、NO₃^--N濃度的增加以及pH的降低有關(guān)；重度采伐對(duì)土壤N₂O通量的影響至少有6年（圖3）。

圖1 森林采伐對(duì)土壤N₂O通量影響的研究位置分布

圖2 森林采伐對(duì)土壤N₂O通量及其相關(guān)過(guò)程的土壤因子影響的平均效應(yīng)值

誤差線(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)偏差；誤差線(xiàn)右側(cè)數(shù)字表示采伐對(duì)土壤因子的影響（相對(duì)百分比）；括號(hào)中的數(shù)字為每個(gè)分組的樣本量；綠色圓圈、黃色正方形和紅色三角形分別表示森林采伐對(duì)土壤N₂O和土壤因子有增加、不顯著和減少影響

圖3 森林采伐對(duì)土壤N₂O通量在恢復(fù)早期（≤3年）、中期（4-6年）和后期（＞6年）影響的平均效應(yīng)值

誤差線(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)偏差；括號(hào)中的數(shù)字為每個(gè)分組的樣本量；綠色圓圈和黃色正方形分別表示森林采伐對(duì)土壤N₂O通量有增加和非顯著影響，紅色菱形表示森林采伐對(duì)N₂O通量的總體影響

在采伐后期（恢復(fù)期> 6年），土壤N₂O排放取決于現(xiàn)有森林類(lèi)型（圖3）。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)不同的森林類(lèi)型而言，采伐顯著增加了闊葉林土壤的N₂O通量，但對(duì)針葉林和針闊混交林沒(méi)有顯著影響（圖3）。

國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一單位和通信作者單位，團(tuán)隊(duì)碩士研究生張慧為第一作者、王懿祥教授為通訊作者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31770681）的資助。

（國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）