全 文 ：中国南方双季稻田转菜地对 ＣＯ２和
ＣＨ４通量的影响
∗
袁　 野１，２　 刘长红３　 戴晓琴１，４∗∗　 王辉民１，４
（ １中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲生态站， 北京 １００１０１； ２中国科学院大学，
北京 １０００４９； ３湖南农业大学资源环境学院， 长沙 ４１０１２８； ４江西省区域生态过程与信息重点实验室， 江西泰和 ３４３７２５）
摘　 要　 采用静态箱⁃气相色谱法观测了我国南方亚热带水稻田转为旱作蔬菜地后第 １ 年的
ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量变化，旨在探索稻田转菜地初期对 ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量的影响．结果表明： ＣＯ２ 通
量因蔬菜种类、生长状况及生长季节的不同而不同．种植豇豆菜地 ＣＯ２ 通量显著高于稻田，种
植辣椒菜地 ＣＯ２ 通量则显著低于稻田．稻田转菜地 ＣＨ４通量从 ６．９６ ｍｇ Ｃ·ｍ
－２·ｈ－１显著下降
到－０． ００４ ｍｇ Ｃ·ｍ－２ · ｈ－１ （ Ｐ ＜ ０． ００１） ．转菜地后 ＣＯ２ 和 ＣＨ４的净累积碳吸收为 ５４３
ｋｇ Ｃ·ｈｍ－２，显著低于稻田的 ３６４１ ｋｇ Ｃ·ｈｍ－２，但由净 ＣＯ２ 和 ＣＨ４排放造成的增温效应无显
著差异．转成菜地 １年后的土壤有机碳含量有所升高，且 １０～２０ ｃｍ土层显著高于对照水稻田．
关键词　 土地利用转变； ＣＯ２； ＣＨ４； 土壤碳含量； 增温效应
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０１－０１４７－０８　 中图分类号　 Ｓ１９　 文献标识码　 Ａ
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｄｏｕｂｌｅ ｒｉｃｅ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｔｏ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ ｏｎ ＣＯ２ ａｎｄ ＣＨ４ ｆｌｕ⁃
ｘｅｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ． ＹＵＡＮ Ｙｅ１，２， ＬＩＵ Ｃｈａｎｇ⁃ｈｏｎｇ３， ＤＡＩ Ｘｉａｏ⁃ｑｉｎ１，４， ＷＡＮＧ Ｈｕｉ⁃ｍｉｎ１，４
（ １Ｑｉａｎｙａｎｚｈｏｕ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎ， Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ， Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉ⁃
ｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１０１， Ｃｈｉｎａ； ２Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９， Ｃｈｉｎａ；
３Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２８， Ｃｈｉｎａ；
４Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｔａｉｈｅ ３４３７２５，
Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ） ．⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（１）： １４７－１５４．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ， ｔｈｅ ＣＯ２ ａｎｄ ＣＨ４ ｆｌｕｘｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｙｅａｒ ａｆｔｅｒ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ
ｐａｄｄｙ ｒｉｃｅ ｔｏ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｓｔａｔｉｃ ｏｐａｑｕｅ ｃｈａｍｂｅｒ ａｎｄ ｇａｓ⁃ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ （ＧＣ）
ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ＣＯ２ ａｎｄ ＣＨ４ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ． Ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ＣＯ２ ｆｌｕｘｅｓ ｄｅｐｅｎｄｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｔｙｐｅｓ， ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｓｅａｓｏｎｓ． Ｔｈｅ
ＣＯ２ ｆｌｕｘ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐａｄｄｙ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄ ｗｈｅｎ ｃｏｗｐｅａ ｗａｓ
ｐｌａｎｔｅｄ， ｂｕｔ ｗａｓ ｌｏｗｅｒ ｗｈｅｎ ｐｅｐｐｅｒ ｗａｓ ｐｌａｎｔｅｄ． Ｔｈｅ ＣＨ４ ｆｌｕｘ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ６．９６
ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１ ｔｏ －０．００４ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｉｃｅ ｔｏ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ．
Ｔｈｅ ｎｅｔ ｃａｒｂｏｎ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ （ＣＯ２＋ ＣＨ４） ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄｓ ｗａｓ ５４３ ｋｇ Ｃ·ｈｍ
－２， ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ （３６４１ ｋｇ Ｃ·ｈｍ－２） ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｐａｄｄｉｅｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ
ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｉｍｐａｃｔ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｓｏｉｌ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄｓ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐａｄｄｙ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄｓ ａｆｔｅｒ ａ ｙｅａｒ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ １０－２０ ｃｍ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ； ＣＯ２； ＣＨ４； ｓｏｉｌ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｉｍｐａｃｔ．
∗国家重点基础研究发展计划项目（２０１２ＣＢ４１７１０３）和国家自然科
学基金项目（４１００１１７９）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｄａｉｘｑ＠ ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎ
２０１４⁃０７⁃３１收稿，２０１４⁃１１⁃２７接受．
　 　 气候变暖是当今全球性的环境问题，大气中温
室气体浓度急剧增加是全球气候变暖的主要原
因［１］ ．ＣＯ２ 是最主要的温室气体，ＣＨ４同样是一种重
要的温室气体，尽管其绝对量显著小于 ＣＯ２，但是单
位质量的 ＣＨ４的全球增温潜势（ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｐｏ⁃
ｔｅｎｔｉａｌ，ＧＷＰ）是 ＣＯ２ 的 ２５ 倍［１］ ．农田是温室气体的
重要排放源之一，中国农业生态系统每年的 ＣＯ２ 净
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 １月　 第 ２６卷　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊａｎ． ２０１５， ２６（１）： １４７－１５４
排放量约 ９５００万 ｔ Ｃ、ＣＨ４约 ９２０万 ｔ Ｃ［２］ ．合理的农
业管理措施（如土地利用、水肥管理等）可为温室气
体减排提供巨大的空间．
水作和旱作是农田的两种常见种植模式．由于
是否淹水的差异，水田和旱地的温室气体排放差异
很大．旱地有氧分解占主导，有机物被分解成 ＣＯ２ 排
放到大气中，而淹水条件下有氧分解受到抑制，厌氧
分解产生大量的 ＣＨ４ ［３］ ．中国南方有大面积的水稻
田，但随着城市化进程加快，农业结构调整及经济利
益的驱动，大量稻田转为菜地．自 ２０ 世纪 ８０ 年代以
来，我国的菜地面积已经由 ３５０ 万 ｈｍ２增长至 １７９０
万 ｈｍ２，与此同时，水稻栽培面积由 ３３３０万 ｈｍ２降至
２６５０万 ｈｍ２ ［４］ ．稻田转为菜地后，由于水分管理模式
的改变，土壤 ＣＯ２ 和 ＣＨ４排放通量也会随之发生变
化．大多研究认为水田抑制了 ＣＯ２ 产生，但促进了
ＣＨ４生成［３］；也有观测表明水田 ＣＯ２ 排放大于旱
地［５－６］ ．部分研究认为水田转变成旱地后，耕层土壤
有机碳分解加速，碳储量快速减少［７－８］；但也有研究
认为水田有机碳的分解速率和分解量均大于旱
地［９］ ．水田转为旱地对有机碳的分解和 ＣＯ２ 排放的
影响目前还没有一致的结论．
土壤物理、化学和生物学特性显著影响温室气
体排放，而土地利用变化对土壤物理、化学和生物学
特性的影响是个动态渐变的过程． Ｓｕｎ 等［４］对稻田
转菜地 １０ 年和 １００ 年土壤物理化学和生物学特性
进行了研究，发现在转变前 １０ 年内土壤有机碳、总
氮等养分状况逐渐增加，但在转变的 １０年至 １００ 年
期间，菜地的养分状况基本趋于稳定，达到动态平衡
状态．由于土地利用类型转变后，土壤状况会经历一
个改变过程，温室气体排放会随着土地利用类型转
变时间的长短而有所变化［４］ ．然而，目前研究大多是
对于不同土地利用方式间温室气体排放的对比或转
变多年的研究［４，１０－１１］，对于新转换的研究较少［１２］ ．因
此，明确转变初期温室气体排放特征及土壤状况的
变化可为我国农田温室气体排放清单准确编制提供
重要的数据支持．为此，本文研究了将双季稻田改种
旱作蔬菜后，ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量、作物生产力及土壤碳
含量的变化，以探讨稻田转菜地初期的碳通量变化
特征及其对温室效应和土壤碳库的影响．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
试验样地位于江西省泰和县的中国科学院千烟
洲生态试验站（２６°４４′４６″ Ｎ，１１５°０４′０５″ Ｅ）．该区属
典型红壤丘陵区，气候为亚热带大陆性季风气候．年
均气温为 １８．０ ℃，最低温和最高温一般分别出现在
１月和 ７月，≥０ ℃的活动积温为 ６５４４ ℃，＞１０ ℃的
活动积温为 ５９４８ ℃，无霜期为 ２９０ ｄ．该区降水丰
富，多年平均降雨量为 １５０９ ｍｍ，但季节分布不均，
３—６月多雨，为“梅雨季节”，７—１０ 月干旱，为典型
的“伏秋旱”．当地主要作物为双季水稻，近年来由于
利益的驱动，大面积稻田转种蔬菜．供试土壤 ０ ～
２０ ｃｍ土层砂土、壤土和黏土的比例分别为 １１％、
３１％和 ５８％；表层 ０～１０ ｃｍ土壤有机碳含量为 ９􀆰 ４０
ｍｇ·ｇ－１，全氮含量为 １．００ ｍｇ·ｇ－１，ｐＨ为 ４．９９，容重
为 １􀆰 ３０ ｇ·ｃｍ－３ ．
１􀆰 ２　 试验设置与处理
在试验站附近选择一整块具有代表性的稻田，
于 ２０１２ 年 ７ 月，将一部分转为旱作的蔬菜地，并设
另一部分未转换的稻田为对照，共 ２个处理，每个处
理 ４个重复，随机区组设计．每块样地面积为 １０ ｍ×
１２ ｍ，样地间间隔为 ２．５ ｍ，同时在每块样地中设置
２ ｍ×２ ｍ的无植被空白区．水稻田 １ 年种植 ２ 季，分
别为早稻和晚稻，冬季为冬闲排水期．蔬菜地 １ 年种
植 ３ 季，分别为豇豆、白萝卜和辣椒．根据当地的种
植习惯对样地施用复合肥和尿素，并保持 ２ 个处理
的施肥量一致，为 ３５８ ｋｇ Ｎ·ｈｍ－２·ａ－１ ．各作物生长
期及具体施肥情况见表 １．
１􀆰 ３　 田间 ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量监测
采用静态箱⁃气相色谱法同时观测两种温室气
体通量［１３］ ．静态箱采用底部直径为 ５０ ｃｍ 的圆形暗
箱，稻田的静态箱高度为 ６９ ｃｍ，菜地为 ３９ ｃｍ．在作
物生长期，静态箱内的作物分别有 ５ 株水稻，３ 株蔬
菜，静态箱内的作物密度与箱外保持一致．对于无植
被处理静态箱内无作物，直接对裸土进行测定．
８：００—１０：００用 １００ ｍＬ塑料针管和 ３００ ｍＬ 塑料气
袋进行气体采集．每个样地采集盖箱后 ０、１０、２０、３０、
４０ ｍｉｎ后的气体样品，共 ５个，并尽快带回实验室用
气相色谱仪（ＧＣ Ｓｙｓｔｅｍ， ７８９０Ａ， Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ⁃
ｇｉｅｓ）进行分析．采样频率通常为一周 ２ 次，但在施
肥、灌水、排水等操作时每天采样持续一周．
在试验布置前，对样地本底 ＣＯ２、ＣＨ４进行了为
期 ２个月的观测，并测定了土壤碳含量，各样地间均
无显著差异，表明样地具有较好的均一性．
１􀆰 ４　 土壤理化性质及其他参数测定
稻田淹水期间，每次取气时测量淹水层厚度．
５ ｃｍ土壤温度由长期放置于样地中的自动观测装置
和无线数据采集器获得．
８４１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 １　 作物生长期及施肥情况
Ｔａｂｌｅ １　 Ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｏｐｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ
土地利用类型
Ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ
ｔｙｐｅ
作物
Ｃｒｏｐ
生长期　 　
Ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ　 　
移栽期
Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ｄａｔｅ
施肥时间
Ｔｉｍｅ ｏｆ
ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
施肥量
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
（ｋｇ Ｎ·ｈｍ－２）
稻田
Ｐａｄｄｙ
晚稻
Ｌａｔｅ ｒｉｃｅ
２０１２⁃０７⁃０４—２０１２⁃１１⁃１４ ２０１２⁃０７⁃３０ ２０１２⁃０７⁃３０
２０１２⁃０８⁃１０
７１．７
１０７．５
早稻
Ｅａｒｌｙ ｒｉｃｅ
２０１３⁃０３⁃２８—２０１３⁃０７⁃２３ ２０１３⁃０４⁃２４ ２０１３⁃０４⁃２４
２０１３⁃０５⁃０３
７１．７
１０７．５
菜地
Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ
豇豆
Ｃｏｗｐｅａ
２０１２⁃０７⁃３０—２０１２⁃１０⁃２６ ２０１２⁃０７⁃３０
２０１２⁃０８⁃２５
７１．７
５３．３
白萝卜
Ｗｈｉｔｅ ｒａｄｉｓｈ
２０１２⁃１０⁃３１—２０１３⁃０３⁃０９ ２０１２⁃１０⁃３０ ７１．７
辣椒
Ｐｅｐｐｅｒ
２０１３⁃０４⁃０７—２０１３⁃０７⁃２３ ２０１３⁃０４⁃０７
２０１３⁃０５⁃０７
２０１３⁃０６⁃２１
７１．７
４５．０
４５．０
　 　 在每个生长季结束时，取表层 ０ ～ １０ 和 １０ ～
２０ ｃｍ土壤，去除根和可见的石块等杂物后，混匀、风
干、研磨，过 １００ 目筛后用于土壤碳的测定．作物收
获时对籽粒、秸杆和根分别取样，经 ６５ ℃烘箱烘干
称干质量，研磨后用碳氮分析仪测定作物各组分碳
含量．
１􀆰 ５　 数据处理
ＣＯ２ 和 ＣＨ４各生长季和年累积通量，是由测定
期间内每一天的通量累加得到．其中，无实测数据时
的一天的碳排放采用前后实测数据线性插补得到．
ＣＯ２ 净排放（ＮＥＥ）为观测期间裸土 ＣＯ２ 累积排放
减去植被固定的碳（地上地下总的生物量碳）后得
到的净排放值．ＣＯ２ 和 ＣＨ４总的增温效应转化为 ＣＯ２
当量，即 ＣＯ２ 和 ＣＨ４增温效应 ＝净 ＣＯ２ 累积排放＋
ＣＨ４累积排放×２５．
统计分析使用 ＳＰＳＳ １９．０软件（ＳＰＳＳ Ｉｎｃ．， Ｃｈｉ⁃
ｃａｇｏ， ＵＳＡ），数据作图使用 Ｏｒｉｇｉｎ ８．６ 软件（Ｏｒｉｇｉｎ
Ｌａｂ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， ＵＳＡ）．采用独立样本的 ｔ 检验对两
处理的气体通量差异进行分析（Ｐ＜０．０５）．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 稻田转菜地后 １年内 ＣＯ２ 通量变化
稻田转菜地后 １ 年内 ＣＯ２ 通量发生显著变化，
但各生长季呈现出不同的趋势（图 １）．第 １ 季，菜地
（豇豆）和稻田（晚稻） ＣＯ２ 通量最大值分别为 ５７５
和 ４８８ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，豇豆平均 ＣＯ２ 通量为 ２８３
ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，比晚稻显著提高 ４２％；第 ２季在冬
季，由于气温低，稻田（冬闲）和菜地（白萝卜）的
ＣＯ２ 通量都较低，平均为 ８０和 ７６ ｍｇ Ｃ·ｍ
－２·ｈ－１，两
者间无显著差异；第 ３季，菜地（辣椒）和稻田（早稻）
ＣＯ２ 通量最大值分别为 ２２４和 ４８７ ｍｇ Ｃ·ｍ
－２·ｈ－１，
辣椒平均 ＣＯ２ 通量为 ９７ ｍｇ Ｃ·ｍ
－２·ｈ－１，比早稻显
著降低 ４８％．另外，晚稻和早稻季 ＣＯ２ 通量没有显著
差异，但均大于冬闲期；而菜地第 １ 季豇豆的 ＣＯ２
通量显著高于第 ３ 季辣椒，且两者 ＣＯ２ 通量均大于
第 ２ 季萝卜．稻田和菜地没有植被的裸土 ＣＯ２ 通量
３个生长季均无显著差异（表 ２）．
２􀆰 ２　 稻田转菜地后 １年内 ＣＨ４通量变化
稻田转菜地后 ＣＨ４通量很小，全年平均通量为
－０．００４ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，而稻田晚稻和早稻季 ＣＨ４
通量最大值分别为 ３８ 和 ２４ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，平均
通量分别为 １１和 ６ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，均显著高于菜
地（图 １）．第 １ 季，晚稻灌水后，ＣＨ４通量迅速增加，
在一周内达到了最高排放值，而第 ３季早稻 ＣＨ４通量
最大值则出现在灌水后的第 １８ 天，且最大值小于晚
稻．晚稻季和早稻季 ＣＨ４通量均随着稻田排水落干过
程而逐渐减小．在稻田冬闲期，ＣＨ４排放接近于 ０，有
时出现零星负值，平均通量为 ０．０１４ ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１，
与菜地无显著差异．
２􀆰 ３　 土壤温度对 ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量的影响
测定期间内，土壤温度表现出明显的季节动态，
其中，７、８ 月最高，１２、１ 月最低．新转变的菜地与对
照稻田土壤温度无显著差异（图２） ．水田和旱地
表 ２　 稻田和菜地土壤 ＣＯ２ 平均通量
Ｔａｂｌｅ ２　 Ａｖｅｒａｇｅ ＣＯ２ ｆｌｕｘ ｏｆ ｐａｄｄｙ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ｓｏｉｌ
ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎｓ （ｍｅａｎ±ＳＥ， ｍｇ Ｃ·ｍ－２·ｈ－１）
土地利用类型
Ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ ｔｙｐｅ
第 １季
Ｓｅａｓｏｎ １
第 ２季
Ｓｅａｓｏｎ ２
第 ３季
Ｓｅａｓｏｎ ３
稻田 Ｐａｄｄｙ ９３±１９ａ ８９±１１ａ ６４±９ａ
菜地 Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ １１１±９ａ ６７±７ａ ８７±７ａ
同列不同小写字母表示水稻田和菜地之间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆ⁃
ｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅ⁃
ｔｗｅｅｎ ｐａｄｄｙ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ．下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
９４１１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 袁　 野等： 中国南方双季稻田转菜地对 ＣＯ２和 ＣＨ４通量的影响　 　 　 　 　
图 １　 ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量及稻田淹水层厚度
Ｆｉｇ．１　 ＣＯ２ ａｎｄ ＣＨ４ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ．
Ａ： 稻田 Ｐａｄｄｙ； Ｂ： 蔬菜地 Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ． Ⅰ： 生长季 １ Ｓｅａｓｏｎ １； Ⅱ： 生长季 ２ Ｓｅａｓｏｎ ２； Ⅲ： 生长季 ３ Ｓｅａｓｏｎ ３． 所示数
据为 ４个重复的平均值 Ｔｈｅ ｄａｔａ ｗｅｒｅ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｒｅｐｌｉｃａｔｅｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．
ＣＯ２ 通量均与土壤温度呈显著正相关（图 ３）．ＣＨ４通
量在稻田淹水时期与温度呈显著正相关（图 ４），在
不淹水时期与温度的关系不显著，菜地 ＣＨ４通量与
温度的关系也不显著（数据未给出）．
图 ２　 稻田和菜地 ５ ｃｍ土壤温度变化
Ｆｉｇ．２　 Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ５ ｃｍ ｄｅｐｔｈ ｉｎ ｐａｄｄｙ ａｎｄ
ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ．
２􀆰 ４　 稻田转菜地 １ 年内累积净碳排放及其增温
效应
测定 １ 年内稻田和菜地累积净碳排放均为负
值，即表现为净的碳吸收．稻田转菜地净碳吸收显著
降低（表 ３），其中菜地碳吸收几乎全部归因于 ＣＯ２
净吸收，稻田 ＣＯ２ 和 ＣＨ４ 对碳吸收的贡献分别为
１１０％和－１０％．第 １ 季晚稻和第 ３ 季早稻的总的净
碳吸收分别显著高于豇豆和辣椒，尤其辣椒表现为
净碳排放，尽管这两季稻田的 ＣＨ４ 碳排放显著高于
菜地，但其 ＣＯ２ 净吸收量较大．第 ２季萝卜也表现为
净碳吸收，而稻田冬闲期则表现为净排放．总之，稻
田年 ＣＯ２ 和 ＣＨ４ 的累积净碳排放主要产生于第 ２
季冬闲期，而菜地则产生于第 ３季辣椒．
各生长季 ＣＯ２ 和 ＣＨ４的增温效应分别与累积
排放相对应（表 ３），第 １ 季豇豆和第 ３ 季辣椒 ＣＯ２
导致的增温效应显著高于稻田，但 ＣＨ４导致的增温
效应显著低于稻田；第２季萝卜ＣＯ２导致的温室效
０５１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 ３　 ＣＯ２ 和 ＣＨ４累积净排放及其增温效应
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｎｅｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＣＯ２ ａｎｄ ＣＨ４ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｉｍｐａｃｔ （ｍｅａｎ±ＳＥ）
指标
Ｉｎｄｅｘ
生长季
Ｇｒｏｗｔｈ
ｓｅａｓｏｎ
ＣＯ２
稻田
Ｐａｄｄｙ
菜地
Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ
ＣＨ４
稻田
Ｐａｄｄｙ
菜地
Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ
ＣＨ４＋ＣＯ２
稻田
Ｐａｄｄｙ
菜地
Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ
累积排放 第 １季 Ｓｅａｓｏｎ １ －３４２１．８４±８６７．８２ｂ －９４．０３±４１９．０９ａ ２０６．０９±５８．０８ａ ０．４３±０．３１ｂ －３２１５．７４±８１０．４０ｂ －９３．６０±４１８．８３ａ
Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ 第 ２季 Ｓｅａｓｏｎ ２ ２８５８．５６±１３５．１０ａ －２３４１．４２±４９５．５８ｂ ０．４９±０．１７ａ －０．１５±０．１９ａ ２８５９．０５±１３４．９７ａ －２３４１．５７±４９５．５６ｂ
ｅｍｉｓｓｉｏｎ 第 ３季 Ｓｅａｓｏｎ ３ －３４２６．２５±２８４．９５ｂ １８９２．９３±８２．１９ａ １４２．３１±３５．０８ａ －０．７２±０．２７ｂ －３２８３．９４±２８２．９５ｂ １８９２．２１±８２．２２ａ
（ｋｇ Ｃ·ｈｍ－２） 全年 Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｙｅａｒ －３９８９．５２±７４６．６９ｂ －５４２．５２±８１０．３４ａ ３４８．８９±９２．８２ａ －０．４４±０．３２ｂ －３６４０．６４±６５５．１６ｂ －５４２．９６±８１０．０６ａ
增温效应 第 １季 Ｓｅａｓｏｎ １ －１２５４．６７±３１８．２０ｂ －３４．４８±１５３．６７ａ ６８６．９７±１９３．６１ａ １．４３±１．０３ｂ －５６７．７０±１２９．７７ｂ －３３．０４±１５２．７９ａ
Ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ 第 ２季 Ｓｅａｓｏｎ ２ １０４８．１４±４９．５４ａ －８５８．５２±１８１．７１ｂ １．６２±０．５６ａ －０．５０±０．６４ａ １０４９．７６±４９．０９ａ －８５９．０２±１８１．６５ｂ
ｉｍｐａｃｔ 第 ３季 Ｓｅａｓｏｎ ３ －１２５６．２９±１０４．４８ｂ ６９４．０７±３０．１３ａ ４７４．３６±１１６．９４ａ －２．４０±０．９１ｂ －７８１．９３±１４７．３１ｂ ６９１．６７±３０．２４ａ
（ｇ ＣＯ２ ｅｑ·ｍ－２） 全年 Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｙｅａｒ －１４６２．８３±２７３．７９ｂ －１９８．９２±２９７．１３ａ １１６２．９５±３０９．４２ａ －１．４７±１．０７ｂ －２９９．８７±５７．７９ａ －２００．４０±２９６．１９ａ
同行不同小写字母表示水稻田和菜地之间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｏｗ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｄｄｙ ａｎｄ
ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ．
图 ３　 ＣＯ２ 通量与 ５ ｃｍ土壤温度的关系
Ｆｉｇ．３　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＣＯ２ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ
５ ｃｍ ｄｅｐｔｈ （ｎ＝ ８２）．
图 ４　 稻田淹水时期 ＣＨ４通量与 ５ ｃｍ土壤温度的关系
Ｆｉｇ． ４ 　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ＣＨ４ ｆｌｕｘ ｏｆ ｐａｄｄｙ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ⁃
ｌｏｇｇｅｄ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ５ ｃｍ ｄｅｐｔｈ （ｎ＝ ３８）．
表 ４　 土地利用转变前和转变后 １年的土壤碳含量
Ｔａｂｌｅ ４ 　 Ｓｏｉｌ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｅｆｏｒｅ ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
ａｎｄ ｏｎｅ ｙｅａｒ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ （ｍｅａｎ±ＳＥ， ｍｇ·ｇ－１）
土地利用类型
Ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ
ｔｙｐｅ
转变前
Ｂｅｆｏｒｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
０～１０ ｃｍ １０～２０ ｃｍ
转变 １年后
Ｏｎｅ ｙｅａｒ ａｆｔｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
０～１０ ｃｍ １０～２０ ｃｍ
稻田
Ｐａｄｄｙ
９．２３±０．３１ａ ４．７０±０．２９ａ ９．６８±０．４３ａ ４．６３±０．７７ｂ
菜地
Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ
９．４９±０．１１ａ ５．２１±０．３０ａ １０．８０±０．３８ａ ８．３３±０．３１ａ
应显著小于稻田冬闲期，而 ＣＨ４导致的增温效应无显
著差异．ＣＯ２ 和 ＣＨ４总的增温效应在豇豆和辣椒种植
期显著高于稻田，在萝卜种植期显著小于稻田冬闲．
转菜地后 １年内由碳排放造成的总增温效应与稻田
无显著差异，菜地增温效应为－２００ ｇ ＣＯ２ ｅｑ·ｍ
－２，全
部由净 ＣＯ２ 排放引起；而稻田增温潜势为 － ３００
ｇ ＣＯ２ ｅｑ·ｍ
－２，其中 ＣＯ２ 和 ＣＨ４的贡献率分别为
－４８８％和 ３８８％．
２􀆰 ５　 稻田转菜地后 １年内土壤碳含量变化
土地利用方式转变之前，样地间的土壤碳含量
无显著差异．在土地利用方式由水稻田转变为蔬菜
地 １年后，菜地的 ０ ～ １０ ｃｍ 和 １０ ～ ２０ ｃｍ 土壤碳含
量分别为 １０．０８和 ８．３３ ｍｇ·ｇ－１，比转变前分别增加
了 １４％和 ６０％．其中，１０ ～ ２０ ｃｍ 土壤碳含量显著高
于对照稻田（表 ４）．
３　 讨　 　 论
稻田转菜地一方面改变了植被类型，另一方面
则改变了相应的管理措施，如水分的管理，这势必对
ＣＯ２ 和 ＣＨ４通量产生影响．稻田转菜地后，３ 个生长
季对 ＣＯ２ 通量影响并不一致．第 １季，菜地显著高于
稻田，第 ２季无显著差异，但第 ３生长季则比稻田低
４８％．通过对稻田和菜地裸土全年 ＣＯ２ 通量观测发
现，在３个生长季稻田和菜地裸土ＣＯ２通量无显著
１５１１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 袁　 野等： 中国南方双季稻田转菜地对 ＣＯ２和 ＣＨ４通量的影响　 　 　 　 　
表 ５　 ３个生长季稻田和菜地生物量
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｐａｄｄｙ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎｓ （ｍｅａｎ±ＳＥ， ｇ·ｍ－２）
土地利用类型
Ｌａｎｄ⁃ｕｓｅ ｔｙｐｅ
第 １季 Ｓｅａｓｏｎ １
地上
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
地下
Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ
第 ２季 Ｓｅａｓｏｎ ２
地上
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
地下
Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ
第 ３季 Ｓｅａｓｏｎ ３
地上
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
地下
Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ
稻田 Ｐａｄｄｙ ８１５±１３８ａ ２４９±４２ａ ０ｂ ０ｂ ５５６±３１ａ ３２５±２０ａ
菜地 Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ ３６２±７６ｂ ５２±５ｂ ７０３±９３ａ ４９７±９５ａ １９±４ｂ ４±１ｂ
差异（表 ２），表明淹水与非淹水的管理差异并未对
ＣＯ２ 产生明显影响．同时，测定期间内稻田和菜地的
土壤温度也无显著差异（图 ２），因此认为温度不是
导致稻田转旱地后温室气体通量变化的主要原因．
稻田转菜地后，由于种植蔬菜种类不同（３ 个生长季
分别为豇豆、白萝卜和辣椒），地上地下总生物量明
显不同（表 ５），意味着不同植被提供的基质数量与
质量有所差异［１４］ ．因此，可以认为转菜地后植被的
不同是导致 ＣＯ２ 通量差异的主要原因．已有研究表
明，植被是影响土壤呼吸和土壤碳循环的主要因
素［１５－１７］ ．Ｓｔｒａｋｏｖ􀅡等［１５］对泥炭生态系统的研究显示，
由气候变化或土地利用类型转变导致的植被变化是
影响泥炭生态系统碳循环的主要因素，并认为在估
算由环境变化引起的碳通量变化模型中，应该考虑
植被的动态变化．然而在冬季，菜地种植白萝卜，而
稻田冬闲无植被情况下，两种处理的 ＣＯ２ 通量无显
著差异．这可能是由于 ＣＯ２ 通量与温度呈正相关（图
３） ［１８］，冬季温度较低，无论有无植被，ＣＯ２ 的产生和
排放都可能受到低温的限制（图 ２）．Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ 等［３］
的研究结果表明，在作物生长季，水稻和旱地均表现
出对 ＣＯ２ 的净吸收，稻田吸收量高于旱地．在本研究
中，第 １季和第 ３季，稻田 ＣＯ２ 净吸收显著大于菜地
（表 ３）．这是由两个生长季菜地的生物量较小，固定
的碳较少导致的（表 ５）．冬季菜地种植生物量较大
的白萝卜，则 ＣＯ２ 表现出较大的净吸收．
　 　 众所周知稻田转为旱地后，由于淹水层的消失
造成的有氧环境不利于 ＣＨ４的产生，因此其 ＣＨ４通
量显著小于稻田［３，１９］，本研究结果与之一致．从图 １
可以看出，稻田 ＣＨ４通量与淹水情况一致．稻田灌水
后，ＣＨ４逐渐升高，并在淹水期保持较高的排放值；
稻田落干后，ＣＨ４通量迅速降低，在冬闲时观测不到
明显的 ＣＨ４排放．这也与之前的很多研究结果相
同［２０］ ．然而，早稻季 ＣＨ４通量最高值出现时间较晚
稻季有所延迟，可能是温度的影响，有研究表明 ＣＨ４
随温度的升高而增加［２１］ ．本研究也发现，淹水阶段
的 ＣＨ４通量与土壤温度有显著的正相关关系（图
４），由于春天温度逐渐升高，开始灌水时较低的温
度限制了 ＣＨ４的大量排放，而晚稻处于夏季，温度较
高，淹水后 ＣＨ４很快大量排放．
新转换的菜地和对照稻田均表现出净的碳吸
收，且菜地碳吸收量显著小于稻田．但是，由于 ＣＨ４
的增温潜力远大于 ＣＯ２ ［２２］，将两种气体的增温效应
换算成 ＣＯ２ 当量后，新转换的蔬菜地和对照水稻田
１ 年内排放的碳所引起的增温效应无显著差异．由
于稻田的碳排放主要来自于 ＣＨ４，而 ＣＨ４排放与淹
水有重要的关系，因此，在稻田的管理上应注重控制
水分来降低 ＣＨ４排放引起的温室效应．就不同生长
季而言，稻田冬闲期由于没有植被固定大气 ＣＯ２，因
此表现为较大的净碳排放，而同期蔬菜地种植了白
萝卜，ＣＯ２ 固定远大于排放，表现为碳吸收．因此可
以考虑稻田冬季种植绿肥来固定大气碳，但也应考
虑到冬闲时绿肥种植对下季水稻生长期 ＣＨ４排放的
激发作用［２３］ ．
已有研究大多认为，水稻田有利于土壤碳的积
累，转为旱地后会减少土壤碳含量［７－８，２４］ ．例如，结合
国家土壤调查数据和定点试验数据，得到的中国长
期水稻田和旱地土壤有机碳含量结果表明，区域尺
度上水稻田比旱地高 ７４．９％，试验样地尺度上水稻
田比旱地高 ５６．８％［２５］ ．Ｈｕａｎｇ 等［２６］分析表明，土壤
有机碳增加的趋势为双季水稻＞水稻⁃旱作作物轮
作．而本研究中，稻田转为菜地提高了土壤碳含量，
且 １０～２０ ｃｍ显著高于稻田．在试验样地附近选取长
期种植水稻和旱作蔬菜的农田测定其土壤碳含量，
结果表明，长期水稻田 ０～１０、１０～２０ ｃｍ土壤碳含量
分别为 １４．９和 １０ ｍｇ·ｇ－１，长期蔬菜地 ０ ～ １０、１０ ～
２０ ｃｍ土壤碳含量分别为 １０．９ 和 ９．１ ｍｇ·ｇ－１；长期
水稻田 ０～１０ ｃｍ土壤碳含量显著高于长期蔬菜地，
１０～２０ ｃｍ无显著差异．本研究试验样地的本底值低
于长期水稻田和蔬菜地的土壤碳含量，因此，随着作
物的种植，水稻和蔬菜样地的土壤碳含量都可能提
高，逐渐接近长期稳定的水稻和蔬菜地的土壤碳含
量．在本研究中，经过 １年的水稻和蔬菜种植土壤碳
含量都有所升高，但菜地升高更快，原因可能有 ３
点：一是本研究中蔬菜地采用人工翻耕，耕深仅
２５１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
１０ ｃｍ左右，而稻田采用机耕，耕深约达 ２０ ｃｍ，蔬菜
地 １０～２０ ｃｍ没有扰动，有利于土壤碳的保持．之前
研究也表明少免耕能增加土壤碳含量［２７－２８］ ．二是菜
地土壤碳淋溶比淹水稻田少．Ｘｕ 等［２９］研究表明，相
对于淹水稻田，非淹水控制灌溉稻田可溶性有机碳
淋溶降低了 ４６．４％．第三，在水稻冬闲时期，菜地仍
种植萝卜，这为菜地提供了更多的土壤碳来源．研究
表明，种植频率适当提高能加速农田土壤碳的汇
集［３０－３１］ ．在今后的研究中，就土壤碳变化的原因仍
有待进一步验证．
４　 结　 　 论
水稻田转变为旱作蔬菜地的第 １ 年，ＣＯ２ 和
ＣＨ４通量均发生了显著变化．新转变的旱地 ＣＨ４通量
显著小于水稻田，但 ＣＯ２ 通量则因菜地作物种类及
其生长状况而异．若种植生物量较大的蔬菜（如豇
豆），其 ＣＯ２ 排放显著高于稻田，但种植生物量较小
的蔬菜（如辣椒），其 ＣＯ２ 排放则明显低于稻田．另
外，ＣＯ２ 排放受温度影响并因生长季节而异．稻田转
菜地第 １年显著降低了净碳吸收，但由 ＣＯ２ 和 ＣＨ４
导致的增温效应没有显著差异．本研究结果填补了
对土地利用变化初始阶段温室气体通量变化过程认
识的不足，揭示了中国南方水稻田转旱地这一土地
利用变化趋势背后的温室效应影响，为区域农业政
策制定者提供了有效的科学数据支持．
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３５１１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 袁　 野等： 中国南方双季稻田转菜地对 ＣＯ２和 ＣＨ４通量的影响　 　 　 　 　
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［２３］　 Ｋｉｍ ＳＹ， Ｇｕｔｉｅｒｒｅｚ Ｊ， Ｋｉｍ ＰＪ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｗｉｎｔｅｒ ｃｏｖｅｒ
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［２４］　 Ｓｈｉ Ｌ⁃Ｊ （史利江）， Ｚｈｅｎｇ Ｌ⁃Ｂ （郑丽波）， Ｍｅｉ Ｘ⁃Ｙ
（梅雪英）． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｔｏ⁃
ｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｔｙｐｅｓ ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ．
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报），
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［２５］　 Ｈｕａｎｇ Ｓ， Ｐａｎ ＸＨ， Ｇｕｏ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｏｒ⁃
ｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｃｋｓ ａｎｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｒｉｃｅ ｐａｄｄｉｅｓ ａｎｄ ｕｐｌａｎｄ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌｓ ａｎｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ， ２０１４， １４： ８９－９８
［２６］　 Ｈｕａｎｇ Ｓ， Ｓｕｎ ＹＮ， Ｚｈａｎｇ ＷＪ． Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｃｋｓ ａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｃｒｏｐ⁃
ｐｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ： Ａ ｍｅｔａ⁃ａｎａｌｙｓｉｓ．
Ｃｌｉｍａｔｉｃ Ｃｈａｎｇｅ， ２０１２， １１２： ８４７－８５８
［２７］　 Ｍｏｒｅｌｌ ＦＪ， Ｃａｎｔｅｒｏ⁃Ｍａｒｔíｎｅｚ Ｃ， Ｌａｍｐｕｒｌａｎéｓ Ｊ， ｅｔ ａｌ．
Ｓｏｉｌ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ：
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｉｌｌａｇｅ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２０１１， ７５： １８７４－１８８４
［２８］　 Ｄｅ Ｓａｎｃｔｉｓ Ｇ， Ｒｏｇｇｅｒｏ ＰＰ， Ｓｅｄｄａｉｕ Ｇ， ｅｔ ａｌ． Ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ
ｎｏ ｔｉｌｌａｇｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒａｉｎ⁃
ｆｅｄ ｃｅｒｅａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ａ Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ ａｒｅａ． Ｅｕｒｏｐｅａｎ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， ２０１２， ４０： １８－２７
［２９］　 Ｘｕ ＪＺ， Ｙａｎｇ ＳＨ， Ｐｅｎｇ ＳＺ， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｅａｃ⁃
ｈｉｎｇ ｒｉｓｋｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌｓ ａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ
ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ． Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｗｏｒｌｄ Ｊｏｕｒｎａｌ，
２０１３， ２０１３： １－９
［３０］　 Ｌｕｏ ＺＫ， Ｗａｎｇ ＥＬ， Ｓｕｎ ＯＪ． Ｃａｎ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ｓｔｉｍｕｌａｔｅ
ｃａｒｂｏｎ ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｏｉｌｓ？ Ａ ｍｅｔａ⁃ａｎａｌｙ⁃
ｓｉｓ ｏｆ ｐａｉｒｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ＆ Ｅｎ⁃
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ２０１０， １３９： ２２４－２３１
［３１］　 Ｙａｎｇ Ｊ⁃Ｃ （杨景成）， Ｈａｎ Ｘ⁃Ｇ （韩兴国）， Ｈｕａｎｇ Ｊ⁃Ｈ
（黄建辉）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐ⁃
ｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００３， １４（８）： １３８５－
１３９０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 袁　 野，女，１９８５ 年生，博士研究生．主要从事农
业生态学研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｙｕａｎｙｅ＿１９８５＠ １２６．ｃｏｍ
责任编辑　 张凤丽
４５１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷