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Effect of tillage pattern on soil greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O) fluxes in semi-arid temperate regions

耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的影响



全 文 :中国生态农业学报 2011年 11月 第 19卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2011, 19(6): 1295−1300


* 国家自然科学基金项目(31160269)、教育部博士点基金(新教师类)项目(20106202120004)和甘肃省高等学校研究生导师科研计划项目
(1002-09)资助
** 通讯作者: 张仁陟(1961~), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事保护性耕作、节水农业及恢复生态学方面的教学与研究。E-mail: zhangrz@gsau.edu.cn
汪婧(1986~), 女, 硕士研究生, 研究方向为恢复生态学。E-mail: jjcrystal1105@163.com
收稿日期: 2010-12-05 接受日期: 2011-05-19
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01295
耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体
(CO2、CH4、N2O)通量的影响*
汪 婧 蔡立群 张仁陟** 王友玲 董稳军
(甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070)
摘 要 通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的不同耕作措施试验, 利用 CO2 分析仪、静态箱−气相色谱法对双
序列轮作次序下春小麦地、豌豆地生育期内 CO2、CH4 和 N2O 通量进行了测定。试验结果表明: 4 种耕作措施
下春小麦地和豌豆地在生育期内均表现为 CO2 源、N2O 源和 CH4 汇的功能。传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、
免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田下, 春小麦生育期内平均土壤 CO2 通量(μmol·m−2·s−1)分别为 0.203 6、
0.221 2、0.241 8、0.224 9, CH4 通量(mg·m−2·h−1)分别为−0.041 6、−0.078 0、−0.081 8、−0.053 7, N2O 通量
(mg·m−2·h−1)分别为 0.089 1、0.069 2、0.046 1、0.065 6; 豌豆生育期内平均土壤 CO2 通量(μmol·m−2·s−1)分别为
0.273 6、0.261 6、0.218 1、0.236 0, CH4 通量(mg·m−2·h−1)分别为−0.055 0、−0.073 7、−0.066 2、−0.054 5, N2O
通量(mg·m−2·h−1)分别为 0.123 4、0.084 7、0.080 6、0.035 0。少免耕及小麦秸秆覆盖有利于减少土壤 CO2 排放
通量, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖及传统耕作结合秸秆还田均能不同程度地增加 CH4 吸收通量、减少 N2O 排
放通量。综合来看, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田 3 种保护性耕作措施有助于减少土
壤温室气体的排放量。春小麦地 CO2 通量随着土壤温度、土壤含水量的逐渐升高而增大; CH4 吸收通量随着土
壤含水量的逐渐升高而增大, 而随着土壤温度的逐渐升高而减小。豌豆地 CO2 通量的变化与土壤含水量存在
极显著正相关关系; 而春小麦地 N2O 通量则与平均土壤温度呈显著正相关, 豌豆地则为极显著正相关。
关键词 温带半干旱地区 春小麦 豌豆 轮作 耕作措施 温室气体 排放通量 吸收通量 土壤含水量
土壤温度
中图分类号: S152.1+2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)06-1295-06
Effect of tillage pattern on soil greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O)
fluxes in semi-arid temperate regions
WANG Jing, CAI Li-Qun, ZHANG Ren-Zhi, WANG You-Ling, DONG Wen-Jun
(College of Resources and Environmental Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)
Abstract Different tillage methods and crop rotations were experimented in Lijiabao Town of Dingxi City, Gansu Province and soil
carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) fluxes measured using carbon dioxide analyzer and static chamber-gas
chromatographic techniques. Analysis of the four tillage methods [tillage without straw or plastic film mulching (T), no-tillage with-
out straw or plastic film mulching (NT), no-tillage with straw mulching (NTS) and tillage with straw mulching (TS)] showed that
soils with spring wheat and pea were sources of atmospheric CO2 and N2O, sink of CH4 during crop growth seasons. In spring wheat
fields, the mean values of soil CO2 flux (μmol·m−2·s−1) were 0.203 6, 0.221 2, 0.241 8 and 0.224 9 for T, NT, NTS and TS treatments,
respectively. The mean values of soil CH4 flux (mg·m−2·h−1) were −0.041 6, −0.078 0, −0.081 8 and −0.053 7 and those of soil N2O
flux (mg·m−2·h−1) were 0.089 1, 0.069 2, 0.046 1 and 0.065 6 for T, NT, NTS and TS treatments, respectively. In pea field, the mean
values of soil CO2 flux (μmol·m−2·s−1) were 0.273 6, 0.261 6, 0.218 1 and 0.236 0 for T, NT, NTS and TS treatments, respectively.
The mean values of soil CH4 flux (mg·m−2·h−1) were −0.055 0, −0.073 7, −0.066 2 and −0.054 5 and those for soil N2O flux
1296 中国生态农业学报 2011 第 19卷


(mg·m−2·h−1) were 0.123 4, 0.084 7, 0.080 6 and 0.035 0, respectively. Compared with T, NT and TS, NTS retarded CO2 and N2O
emission and enhanced CH4 assimilation. Based on the study, NT, NTS and TS conservation tillage methods were efficient for re-
tarding greenhouse gas emission. CO2 fluxes increased with increasing soil moisture and temperature in spring wheat field, and CH4
uptake fluxes increased with increasing soil moisture, but reduced with increasing soil temperature. A significant positive correlation
was noted between CO2 flux and soil moisture in pea field. Similarly, a significant positive correlation was observed between N2O
emission and soil temperature in pea and spring wheat fields.
Key words Semi-arid temperate region, Spring wheat, Pea, Crop rotation, Tillage method, Greenhouse gas, Emission flux,
Assimilation flux, Soil moisture, Soil temperature
(Received Dec. 5, 2010; accepted May 19, 2011)
三大主要温室气体 CO2、CH4和 N2O 对全球变
暖起着重要作用[1−2], 因此, 近年来就温室气体减排
的研究成了全球热点问题。同时, 作为温室气体主
要“源”和“汇”的土壤, 对碳、氮的生物地球化学过程
有重要影响[3]。随着我国农业水资源紧缺问题的日
益严重, 少免耕、秸秆还田、秸秆覆盖等一系列保
护性耕作措施得到运用, 研究表明, 保护性耕作对
节能减排具有重要作用[4]。目前针对不同耕作措施,
温室气体排放的研究甚多 [5−10], 虽然对于每种气体
排放规律的认识在不断提高, 但就旱地豆麦轮作方
式下不同耕作措施对 3 种主要温室气体排放影响研
究尚少见报道。本研究以黄土高原半干旱地区传统
耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕
作结合秸秆还田 4 种耕作措施为研究对象, 测定春
小麦−豌豆轮作模式下 CO2、CH4和 N2O通量的生育
期季节动态变化, 并探讨旱地农田温室气体排放的
主要影响因素, 以便为旱地生态系统温室气体减排,
客观地估算我国旱地雨养农业温室气体排放量及制
定合理的农业减排措施提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于甘肃省定西市安定区李家堡镇麻子
川村 , 位于甘肃省中部偏南 , 属中温带半干旱区 ,
海拔 2 000 m左右, 年均太阳辐射 591.9 kJ·cm−2, 日
照时数 2 476.6 h, 年均气温 6.4 ℃, ≥0 ℃积温
2 933.5 ℃, ≥10 ℃积温 2 239.1 ℃; 无霜期 140 d。
多年平均降水 391 mm, 年蒸发量 1 531 mm, 干燥度
2.53, 80%保证率的降水量为 365 mm, 变异系数
24.3%, 为典型半干旱雨养农业区。土壤为典型的黄
绵土, 土质绵软, 土层深厚, 质地均匀, 储水性能良
好。0~200 cm土壤容重为 1.17 g·cm−3, 凋萎含水率
7.3%, 饱和含水率 21.9%; pH 8.36, 土壤有机质
12.01 g·kg−1, 全氮 0.76 g·kg−1, 全磷 1.77 g·kg−1。2010
年春小麦生育期降水 202.16 mm。
1.2 试验设计与方法
长期定位试验于 2001 年 8 月开始, 采取春小
麦、 豌豆双序列轮作, 其中 1 个序列为 2002 年小
麦→2003 年豌豆→2004 年小麦 , 另一个序列为
2002 年豌豆→2003 年小麦→2004 年豌豆。共设 4
个耕作措施处理(表 1), 4 次重复, 合计 16 个小区,
小区面积 4 m×20 m, 随机区组排列。
供试春小麦品种为“定西 35号”, 2010年 3月 20
日播种, 播种量 187.5 kg·hm−2, 行距 20 cm, 各处理
均施 N 105 kg·hm−2(尿素, N 46%), P2O5 105 kg·hm−2(过
磷酸钙, P2O5 14%); 豌豆品种为“绿农 1 号”, 2010年
4 月 3日播种, 播种量 100 kg·hm−2, 行距 24 cm, 豌

表 1 试验各处理描述
Table 1 Description of treatments of the experiment
代码 Code 处理 Treatment 操作方法 Operation
T 传统耕作不覆盖
Tillage without straw or plastic filming mulching
作物收获后至冻结前三耕两耱, 翻耕深度依次为 20 cm、10 cm、5 cm。
The field was ploughed 3 times and harrowed twice after harvesting. The plough
depths were 20 cm, 10 cm and 5 cm, respectively.
NT 免耕不覆盖
No-tillage without straw or plastic film mulching
全年不耕作, 用免耕播种机一次性完成播种和施肥。
No-tillage without straw mulching throughout the experiment. Sowing and fertili-
zation were completed by no-tillage planter by one time.
NTS 免耕秸秆覆盖
No-tillage with straw mulching
耕作同 NT, 收获后前茬作物秸秆全部原地还田。
Tillage practice was as that of treatment NT. The ground was covered with straw of
previous crop from August to next March. All the straw from previous crop was
returned to the original plot immediately after harvesting.
TS 传统耕作结合秸秆还田
Tillage with straw mulching
耕作同 T, 第 1次耕作时将前茬作物秸秆翻埋入土。
Tillage practice was as that of treatment T, but with straw incorporated at the first
plough. All the straw from the previous crop was returned to the original plot
immediately after harvesting and then incorporated into ground.

第 6期 汪 婧等: 耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的影响 1297


豆各处理均施 N 20 kg·hm−2(尿素, N 46%), P2O5
105 kg·hm−2(过磷酸钙, P2O5 14%)。所有肥料都作为
基肥在播种时一次性施入。覆盖所用秸秆为前茬作
物秸秆, 收获打碾后切碎均匀就地还田。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 气体样品的采集与分析
CH4、N2O气体利用静态暗箱法采集[8]。每次采气
持续时间为 21 min, 分别采集盖箱后 0 min、7 min、
14 min和 21 min时的气体样品, 置于 150 mL密闭
气袋中, 用于 CH4、N2O 两种气体浓度的分析。春
小麦测定时间为 2010年 3月 19日~7月 17日, 豌豆
测定时间为 2010 年 4 月 3 日~7 月 17 日(测定期间,
由于仪器故障, 2010 年 4 月 3 日及 2010 年 5 月 18
日测定值有缺失), 测定频率均为 15 d 1次。气体采
样开始于上午 8:30~9:30, 结束于上午 11:00~11:30。
每次采样后立即将样品带回实验室分析。气体样品
浓度采用安捷伦 7890A 型气相色谱仪(7890A GC
System, USA)分析。色谱柱: Park Q 15 m×0.53 mm×
25 μm。CH4检测器 FID, 检测温度 200 , ℃ 柱温 55 ,℃
载气为高纯 N2; N2O检测器 ECD, 检测温度 300 , ℃
柱温 45 , ℃ 载气为高纯 N2。气样中 CH4和 N2O 的
浓度采用外标工作曲线法计算, 通量根据万运帆等[9]
提供的公式进行计算。加权平均求生育期 CH4 和
N2O 平均通量值。CO2 气体通量测定采用英国 PP
Systems 公司生产的 EGM-4 便携式 CO2分析仪, 同
步于 CH4、N2O气体样品的采集。
1.3.2 同期观测的其他数据
每次气体采集时, 记录 0~25 cm各层土壤温度,
并用烘干法测定 0~5 cm、5~10 cm和 10~30 cm土层
土壤含水量。
1.4 数据处理
采用 Microsoft Excel软件制图, 采用 SPSS 16.0
软件对数据进行 Duncan检验和线性回归分析。
2 结果与分析
2.1 不同耕作措施下土壤 CO2通量的季节变化
图 1 为不同耕作措施下春小麦地、豌豆地土壤
CO2通量的季节变化曲线。由图 1可知, 春小麦地各
处理变化趋势比较一致, 均呈现降低→升高→降低
的变化轨迹, 不同耕作措施在苗期(4 月 18 日前后)
或三叶期(5 月 3 日前后)出现通量的最小值, 其中 T
处理最低, 只有 0.113 μmol·m−2·s−1; 随着生育期的
推进, 各处理下通量开始逐渐增大, 至春小麦拔节
期(6 月 2 日前后)出现峰值, NTS 最高可达 0.314
μmol·m−2·s−1, T最低为 0.275 μmol·m−2·s−1, 两者相差
0.039 μmol·m−2·s−1; 随后各处理土壤通量值缓慢降
低, 至春小麦成熟期。
豌豆地土壤 CO2 通量呈双峰型变化曲线, 由于
播种时人为对土壤的翻动, 致使不同处理在播种期
(4月 3日前后)至五叶期(5月 18日前后)通量变化差
异较大; 从五叶期至吐丝期(6 月 2 日前后), 各处理
下通量值逐渐增大, 并出现豌豆生育期内第 1 个峰
值, T处理最高值可达 0.375 μmol·m−2·s−1, NTS最低
为 0.240 μmol·m−2·s−1, 两者相差 0.135 μmol·m−2·s−1;
结荚期(7 月 2 日前后)达到生育期内第 2 个峰值, T
处理下峰值最大, NTS峰值最小, T处理较 NTS处理
高 0.062 μmol·m−2·s−1。
2.2 不同耕作措施下土壤 CH4通量的季节变化
图 2 为不同耕作措施下 CH4吸收通量的季节变
化曲线。由图可知, 春小麦地和豌豆地 CH4 的季节
变化规律基本一致, 呈单峰型曲线, 均表现为 CH4
的净吸收汇。春小麦播种期至三叶期, 4种耕作措施
下 CH4吸收通量变化差异较大, NT在春小麦苗期达
到生育期内吸收的第 1 个高峰, T、NTS和 TS处理
则在三叶期达到峰值, 且吸收通量依次为NTS>NT>
T>TS。至拔节期, 各处理 CH4吸收通量出现吸收低



图 1 不同耕作措施下不同作物土壤 CO2通量的季节变化
Fig. 1 Seasonal variation of soil CO2 flux of different crop fields under different tillage treatments
1298 中国生态农业学报 2011 第 19卷


谷, NTS和 TS处理分别低至生育期的最小值; 进入
抽穗期, 各处理吸收 CH4 通量开始逐渐增加, 直至
成熟期到达整个生育期的最大值, NT、NTS和 TS吸
收通量(mg·m−2·h−1)显著高于 T 处理, 分别高于 T 处
理 0.092、0.068、0.034。
豌豆地从播种期至五叶期, 各处理 CH4 吸收通
量逐渐增大, 五叶期各处理达到生育期内第 1 个峰
值, NTS处理最高, 达 0.140 mg·m−2·h−1, 是 T处理吸
收通量的 3.25 倍; 随后各处理吸收通量缓慢降低,
吐丝期出现峰谷值, 一直持续至结荚期, 吸收通量
开始明显增大, 直至豌豆成熟期。
2.3 不同耕作措施下土壤 N2O通量的季节变化
图 3 为不同耕作措施下春小麦地、豌豆地 N2O
通量的生育期季节变化。由图 3可知, 4种耕作措施
处理下春小麦地和豌豆地生育期内均为 N2O 的源,
测定期间, N2O 通量随着季节变化表现出相似的变
化规律, 呈单峰型变化曲线。春小麦播种期, 各处理
N2O 通量出现生育期内的峰谷值, 通量呈吸收状态,
随着环境因子的变化 , 通量逐渐由吸收转为排放 ,
至分蘖期, 此时有较好的水热条件, 又正值春小麦
生长的旺盛期, N2O 通量达到生育期内排放的最大
值, 其中T处理最大, NT处理次之, TS处理最小; 进
入拔节期, 各处理通量值逐渐减小, 随后开始增加,
直至成熟期。不同耕作措施下豌豆地生育期季节变
化规律同春小麦地相似。在五叶期达到排放的峰值,
T 处理峰值(mg·m−2·h−1)最大, 较 NT、NTS 和 TS 分
别高 0.089、0.130、0.259。
2.4 CO2、CH4和 N2O通量平均值多重比较
秸秆类型及耕作措施对农田土壤物理性质产生
的明显影响, 是造成不同耕作措施间 3 种温室气体
排放通量差异的原因。表 2 分析了春小麦、豌豆整
个生育期内不同耕作措施下土壤 CO2、CH4和 N2O
通量之间的差异。分析表明, 春小麦地 NT、NTS、
TS 处理下 CO2通量(μmol·m−2·s−1)显著高于 T 处理,
平均比 T处理高 0.018、0.038、0.021, 但 NT和 TS
处理之间差异不显著。而豌豆地 NTS处理显著低于
T处理, 较 T 处理减小了 20.03%, 分别较 NT和 TS
处理减少 16.63%和 7.58%, TS分别较 T和 NT处理



图 2 不同耕作措施处理下不同作物土壤 CH4通量的季节变化
Fig. 2 Seasonal variation of soil CH4 flux of different crop fields under different tillage treatments



图 3 不同耕作措施下不同作物土壤 N2O通量的季节变化
Fig. 3 Seasonal variation of soil N2O flux of different crop fields under different tillage treatments

第 6期 汪 婧等: 耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的影响 1299


表 2 不同耕作措施下不同作物土壤 CO2、CH4和 N2O通量平均值及其多重比较
Table 2 Means of CO2, CH4 and N2O flux of soils of different crop fields under different tillage treatments
作物
Crop
耕作措施
Tillage treatment
CO2通量
CO2 flux (μmol·m−2·s−1)
CH4通量
CH4 flux (mg·m−2·h−1)
N2O通量
N2O flux (mg·m−2·h−1)
T 0.203 6±0.063 1c −0.041 6±0.024 1a 0.089 1±0.081 6a
NT 0.221 2±0.050 0b −0.078 0±0.044 7b 0.069 2±0.078 1ab
NTS 0.241 8±0.049 9a −0.081 8±0.044 6b 0.046 1±0.074 9b
春小麦
Spring wheat
TS 0.224 9±0.068 6ab −0.053 7±0.030 5a 0.065 6±0.059 2ab
T 0.273 6±0.139 9a −0.055 0±0.037 8a 0.123 4±0.097 7a
NT 0.261 6±0.091 8ab −0.073 7±0.037 9a 0.084 7±0.075 4b
NTS 0.218 1±0.080 6b −0.066 2±0.037 0a 0.080 6±0.064 4b
豌豆
Pea
TS 0.236 0±0.099 5ab −0.054 5±0.040 4a 0.035 0±0.023 5c
不同小写字母表示处理间 0.05水平上差异显著 Different small letters indicate significant difference among treatments at 0.05 level.

减小 13.74%和 9.79%, NTS和 TS处理降低了豌豆地
土壤 CO2通量。春小麦地免耕秸秆覆盖和秸秆还田
覆盖作物为前茬豌豆所收获的秸秆, 为豆类覆盖物,
而豌豆地覆盖作物则为小麦秸秆, 非豆类作物, 它
对土壤有机碳的影响更有利, 具有增加土壤碳的潜
力, 但同种作物在不同收获期的分解速率不同, 不
同覆盖作物的生态效应也存在一定差异[11]。也有文
献表明, 秸秆还田在实施的过程中, 有可能引起温
室气体的增排, 从而影响最初的固碳效果[12]。
两种作物对 CH4 的吸收通量均为免耕及免耕秸
秆覆盖大于传统耕作及传统耕作秸秆还田, 春小麦
地 NT 和 NTS 处理下 CH4吸收通量平均值分别较 T
处理高 87.50%和 96.63%, NTS和NT处理明显增加了
对 CH4 的吸收; 豌豆地各处理间差异并不显著, 但
NT和 NTS分别较 T处理高 34.00%和 20.36%。这种
处理间差异的原因可能是不同耕作方式对农田土壤
质地产生了一定的影响, 从而造成了对 CH4 吸收通
量的差异。李长生等[6]研究发现土壤质地是影响 CH4
最灵敏的因子, 土壤紧实不利于大气中的 O2和 CH4
向土壤中扩散, 低氧环境不利于氧化 CH4 的菌群活
动, 且会限制氧化 CH4的菌群繁殖[13]。容重是土壤重
要的物理性质, 有研究表明, 随着土壤容重的增加,
土壤变得紧密坚实[14]。对保护性耕作土壤容重的影响
一直以来分歧很大, 有研究认为, 免耕使土壤容重增
大, 有人则认为免耕减小了土壤容重[15−16]。
土壤的理化性质是影响 N2O通量的重要参数[11]。
春小麦 T 处理下 N2O 通量显著高于 NTS 处理, 是
NTS排放通量的近 2倍, NT和 TS处理分别较 T处
理排放通量低 22.33%和 26.37%; 豌豆地 T 处理下
N2O 通量显著高于 NT、NTS 和 TS 处理, 且 NT 和
NTS 显著高于 TS 处理。与 T 处理相比, NT、NTS
和 TS 处理的土壤团粒结构有了一定的改善, 且保护
性耕作措施有利于土壤中有机质的积累, 提高土壤有
机碳含量, 尤以秸秆还田效果更为明显, 在 0~30 cm
土层中免耕处理速效氮含量低于翻耕处理[17]。同时
也有研究表明, 土壤 N2O 的产生过程主要发生在
0~10 cm 土层上, 翻耕造成的 N2O 排放量也主要发
生在 0~10 cm范围内[9]。
2.5 相关性分析
相关性分析结果表明(表 3), 土壤温度是造成春
小麦地 CH4、CO2和 N2O通量以及豌豆地 N2O通量
生育期季节变化差异的主要原因之一, 除 CH4 吸收
通量与土壤温度呈负相关关系外, 其余均呈正相关
关系; 土壤含水量与春小麦地 CO2 通量、CH4 吸收
通量以及豌豆地 CO2通量之间存在显著正相关关系,
但由于试验区 6 月份持续干旱, 导致土壤平均含水
量偏低, 因此土壤含水量仅解释了 CO2 通量季节变
化的 88%。

表 3 不同作物土壤 CO2、CH4和 N2O通量(Y)与平均土壤含水量、土壤温度(x)间的回归方程
Table 3 Regression equations between soil CO2, CH4, N2O fluxes (Y) and mean soil moisture content, temperature (x) of different crop fields
作物
Crop
环境因子
Environment factor
测定项目
Measurement item
回归方程
Regression equation
样本数 n
Number of measurement
P
CO2通量 CO2 flux Y =8.029+18.141x 32 <0.05土壤含水量 Soil water content
CH4通量 CH4 flux Y=13.481+35.103x 36 <0.01
CO2通量 CO2 flux Y=7.410+37.535x 36 <0.01
CH4通量 CH4 flux Y=13.249−39.608x 36 <0.05
春小麦
Spring wheat
土壤温度 Soil temperature
N2O通量 N2O flux Y=15.549+18.204x 28 <0.05
土壤含水量 Soil water content CO2通量 CO2 flux Y=9.428+10.986x 28 <0.01豌豆
Pea 土壤温度 Soil temperature N2O通量 N2O flux Y=8.310+26.711x 32 <0.01

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3 结论
生育期内不同耕作措施下土壤均表现为 CO2
源、N2O 源和 CH4汇的作用。春小麦地传统耕作处
理、豌豆地免耕秸秆覆盖处理较其他处理能显著降
低 CO2排放量。
春小麦地平均 CO2 通量依次为免耕秸秆覆盖>
传统耕作结合秸秆还田>免耕不覆盖>传统耕作不覆
盖 , 豌豆地则为免耕秸秆覆盖<传统耕作结合秸秆
还田<免耕不覆盖<传统耕作不覆盖, 因此, 如何正
确选择秸秆覆盖物、秸秆收获期以及适宜的秸秆覆
盖时间是需要进一步探讨的问题。
春小麦地、豌豆地免耕及免耕秸秆覆盖处理有
利于对 CH4 的吸收, 尤以春小麦地免耕秸秆覆盖处
理显著。不同耕作措施下春小麦地平均 CH4吸收通
量大小为免耕秸秆覆盖>免耕不覆盖>传统耕作结合
秸秆还田>传统耕作不覆盖 , 豌豆地则为免耕不覆
盖>免耕秸秆覆盖>传统耕作不覆盖>传统耕作结合
秸秆还田。
春小麦地、豌豆地免耕不覆盖、免耕秸秆还田、
传统耕作结合秸秆覆盖处理能明显减少春小麦地和
豌豆地 N2O的排放。春小麦地平均 N2O通量依次为
传统耕作不覆盖>免耕不覆盖>传统耕作结合秸秆还
田>免耕秸秆覆盖, 豌豆地则为传统耕作不覆盖>免
耕不覆盖>免耕秸秆覆盖>传统耕作结合秸秆还田。
春小麦地土壤 CO2通量与土壤温度、土壤含水
量分别呈正相关关系; CH4 吸收通量与土壤温度呈
负相关关系, 而与土壤含水量呈正相关关系; N2O通
量与土壤温度变化显著正相关; 豌豆地土壤 CO2 通
量的变化与土壤含水量存在极显著正相关关系 ,
N2O通量则与土壤温度极显著正相关。
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