有氧环境下中亚热带森林植物能否排放甲烷？

森林土壤是大气甲烷的重要汇，近期研究却发现"有氧环境下植物自身能排放甲烷"，但目前存在极大的争议。基于此，本项目拟以中亚热带代表性森林树种米槠和杉木为研究对象，通过野外原位观测米槠天然林和杉木人工林生态系统的甲烷浓度垂直廓线，控制光照、紫外辐射和温度等实验条件在实验室观测米槠和杉木离体叶片的甲烷排放速率，并利用碳同位素标记技术分析排放的甲烷来源，从而揭示中亚热带米槠和杉木能否排放甲烷，并探讨环境因素变化与树木排放甲烷的关系；同时利用二氧化碳增浓技术研究大气二氧化碳浓度升高与树木排放甲烷的关系。预期研究结果将对中亚热带森林甲烷源汇功能和生态功能评价、完善甲烷排放清单和全球甲烷收支理论具有重要科学价值。

本项目研究了中亚热带50多种植物的离体叶片在有氧环境下的甲烷排放速率，在此基础上筛选了中亚热带森林中米槠、杉木、马尾松等代表性树种为对象，通过控制实验研究不同树种离体叶片在有无太阳光照、不同UV 辐射强度以及不同温度条件下CH4排放速率。在野外观测了米槠和杉木甲烷枝叶、树干的原位甲烷排放速率及其季节变化。通过高13CO2浓度对米槠和杉木盆栽幼苗进行了13C标记，测定了米槠和杉木排放的13CH4的同位素含量，并研究了盆栽米槠和杉木幼苗在水分和光照胁迫下的甲烷排放速率，得出了以下主要结果：.（1）研究的中亚热带51种植物离体叶片有21种植物能排放甲烷，甲烷排放速率范围为0.11～1.37 ngCH4•g-1DW•h-1，平均排放速率为0.59 ngCH4•g-1DW•h-1。.（2）通过离体叶片、盆栽实验以及野外原位观测实验均发现植物可以排放甲烷，同位素标记实验证实了植物排放的甲烷来自植物本身。.（3）不管是室内离体实验还是盆栽和野外原位实验，植物排放甲烷的速率受温度、光照、水分和植物种类等因素控制，升温、增加光照、干旱将促进植物排放甲烷。.（4）植物也能吸收甲烷，是吸附作用还是其它吸收机制？尚需进一步探讨。.目前已在核心期刊发表论文4篇，培养研究生4名，还有2-3篇论文正在整理中。.