收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小麦—玉米轮作农田温室气体排放及其影响因素分析

李晓密  
【摘要】:全球气候变暖是世界范围内公认的较严峻的全球性环境问题,主要由CH4和N2O等温室气体排放过多造成。农田生态系统是重要的温室气体排放源且受人类活动扰动最大,是研究温室气体排放和全球气候变化的重要对象。本研究运用静态箱-气相色谱法对北京地区小麦-玉米轮作农田在不同种类氮肥(尿素和硝酸钙)处理下土壤CH4和N20交换通量进行了两个轮作周期的田间原位观测,并对可能影响温室气体交换通量的因素进行了观测分析,包括土壤温度、pH、土壤孔隙含水率、有机碳含量、NH4+-N和N03--N浓度和土壤酶等。 研究发现,小麦-玉米轮作农田土壤N20排放的日变化呈明显的单峰状,而年际变化则呈多峰状,且施肥区玉米季N2O排放量远大于小麦季。2012-2013年小麦-玉米轮作周期内对照区、尿素区和硝态氮肥区N2O年累计排放量分别为1.11、7.77.3.84kg·N·hm2,可见施肥能够显著促进土壤N2O的排放且尿素对N20排放的促进作用更强。此外,灌溉是小麦季N2O排放增加的另一个重要原因。观测期内,地下5cm土层温度、土壤pH、NH4+-N浓度和有机碳含量以及过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和亚硝酸还原酶对土壤N2O排放通量的影响达到显著水平,是影响农田N2O排放的主要影响因子。 观测期内,CO2排放通量的季节变化比较明显,施肥能够明显促进CO2的排放,但不同氮肥间CO2排放差异不明显。此外,CO2排放与作物生长状况密切相关。地下5cm土层温度、小麦季土壤NH4+-N浓度及过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶均与CO2排放通量呈显著性正相关,是影响农田CO2排放的主要影响因子。 观测期内,所研究土壤表现为大气CH4的微弱吸收汇。CH4交换通量变异很大,吸收高峰多发生在小麦播种-土壤冻结、小麦返青-成熟时期,CH4累计吸收量表现为玉米季小于小麦季。施肥和灌溉在一定程度上会降低土壤对CH4的氧化吸收。2012-2013年小麦-玉米轮作周期内尿素区和硝态氮肥区CH4吸收总量分别比对照区降低了34.62%、27.88%,说明尿素对CH4吸收的抑制能力高于硝态氮肥。CH4吸收通量与过氧化氢酶活性呈显著性负相关。 小麦-玉米轮作农田土壤温室气体的总全球增温潜势(GWP)主要由CO2决定,CH4GWP对总GWP的贡献可以近似忽略。玉米季各处理区净GWP均为正值,说明玉米田为大气温室气体的一个源,并且对照区净GWP均大于施肥区,说明施肥降低了土壤温室气体的增温能力。


知网文化
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978