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甲烷是自然界仅次于二氧化碳的第二大温室气体,森林土壤甲烷吸收在生态系统碳循环和碳平衡研究中具有重要作用。本研究以华北土石山区20年生刺槐林地(Robinia pseudoacacia20a,RP20)、45年生刺槐林地(Robiniapseudoacacia45a,RP45)及45年生栓皮栎林地(Quercus variabilis45a,QV45)为研究对象,分析比较不同林龄和不同树种林地土壤的理化性质、甲烷通量、甲烷单加氧化酶(Methane monooxygenase,MMO)活性和土壤甲烷氧化菌群落结构,旨在完善目前国内外有关森林土壤氧化甲烷的过程及影响机制研究,为进一步深入评价华北土石山区林业工程生态效应提供科学依据。研究结果表明: (1)刺槐林地的土壤有机质含量随着树龄增长而增加,对于相同树龄的刺槐和栓皮栎林地来说,刺槐林地土壤富集有机质的能力大于栓皮栎林地。刺槐林地土壤氮含量(包括土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮)高于栓皮栎林地土壤,且树龄越高,土壤氮含量增加。三块样地甲烷通量都表现出秋夏高、冬春低的季节性规律;对于同一季节不同样地的甲烷通量来说,除冬季外,其它三个季节三块样地均表现为RP20>RP45>QV45,冬季则表现为RP45>RP20>QV45。三块样地的MMO酶活结果与甲烷通量变化规律保持一致。 (2)采用Miseq测序法在OTU水平对各样地甲烷氧化菌进行研究。栓皮栎林地土壤的甲烷氧化菌多样性明显高于刺槐林地,但其甲烷氧化菌的丰富度则小于相同林龄的刺槐林地,同时各样地的甲烷氧化菌多样性和丰富度均表现为秋夏高,春冬低的季节性规律。三块样地四季的优势菌株都是typeⅠ型甲烷氧化细菌,typeⅡ型甲烷氧化细菌在三块样地中仅出现在秋季,栓皮栎林地的菌落组成明显与刺槐林地不同,除了typeⅠ与typeⅡ型甲烷氧化菌,还有许多具有氧化甲烷能力的其它细菌。