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退耕还草对土壤CO_2和CH_4通量影响研究

任高杰  
【摘要】:我国实施退耕还草工程近三十年来已经初见成效,生态功能逐渐恢复,本研究选取的内蒙古农牧交错带正处于退耕还草地区。我们主要从温室气体的源汇角度出发,探讨退耕还草的生态功能。对草地和农田(选取人工草地和玉米田)土壤的CO2、CH4通量变化及影响因子进行观测,深入讨论土壤温度和土壤湿度对土壤CO2、CH4通量变化的影响,从而对退耕还草的生态效益进行评价。实验采用原状土柱培养结合静态暗箱—气相色谱法。实验主要结论如下:⑴整个实验过程中玉米田和草地土壤的CO2通量均为正值,即两种利用方式的土地都是CO2的排放源。各降水强度下土壤的CO2通量均值表现为F(CO2)50mmF(CO2)25mmF(CO2)10mm,CO2排放通量与土壤湿度呈极显著线性正相关(P0.01);不同温度土壤CO2通量均值表现为F(CO2)20℃F(CO2)15℃F(CO2)10℃,CO2排放通量与土壤温度呈极显著线性正相关(P0.01)。⑵整个实验过程中玉米田和草地土壤的CH4通量均为负值,即两种利用方式的土地都是大气CH4的汇。各降水强度下土壤的CH4吸收通量均值表现为F(CH4)50mmF(CH4)25mmF(CH4)10mm,CH4吸收通量与降水强度成反比;不同控制温度梯度下的土壤CH4吸收通量表现为F(CH4)10℃F(CH4)15℃F(CH4)20℃,CH4吸收通量与土壤温度呈极显著线性正相关(P0.01)。⑶玉米田土壤的CO2排放通量及CH4吸收通量均大于草地。将CH4折合成CO2来综合分析,玉米田土壤的总CO2排放量为1232.0 kg C ha-1Y-1,高于草地土壤的852.1kg C ha-1Y-1,土地由农田转变为草地可降低土壤的温室气体排放量。实施退耕还草工程对减缓温室效应及改善退化的生态环境有显著成效,是实现土地资源可持续利用的有效途径。


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