近日，國家重點實驗室森林碳匯研究團隊（王懿祥教授課題組）以“Intensive forest harvest increases N2O emission from soil: A meta-analysis”為題，在國際權威學術期刊《Soil Biology and Biochemistry》（中科院1區TOP，IF=7.609）在線發表研究論文，用Meta分析方法，系統研究了森林采伐這一重要森林經營措施對土壤N2O通量的影響，得出了重度采伐導致土壤N2O排放增加的科學結論。
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，采伐對森林土壤N2O排放的影響尚未得到系統研究，不利于人們在全球尺度上對森林采伐如何影響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項研究的64對數據進行了全球尺度的整合分析（圖1）。研究發現，總體上，采伐對土壤N2O排放有促進作用（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；重度采伐對土壤N2O通量的影響至少有6年（圖3）。
圖1 森林采伐對土壤N2O通量影響的研究位置分布
圖2 森林采伐對土壤N2O通量及其相關過程的土壤因子影響的平均效應值
誤差線為標準偏差；誤差線右側數字表示采伐對土壤因子的影響（相對百分比）；括號中的數字為每個分組的樣本量；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 森林采伐對土壤N2O通量在恢復早期（≤3年）、中期（4-6年）和后期（＞6年）影響的平均效應值
誤差線為標準偏差；括號中的數字為每個分組的樣本量；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N2O通量的總體影響
在采伐后期（恢復期> 6年），土壤N2O排放取決于現有森林類型（圖3）。同時，研究發現，對不同的森林類型而言，采伐顯著增加了闊葉林土壤的N2O通量，但對針葉林和針闊混交林沒有顯著影響（圖3）。
國家重點實驗室為第一單位和通信作者單位，團隊碩士研究生張慧為第一作者、王懿祥教授為通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金項目（31770681）的資助。
（國家重點實驗室）
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