川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放通量觀測研究.pdf

1、試驗設(shè)置在川中丘陵區(qū)紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)站,土壤為鈣質(zhì)紫色土,紫色土旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體通量排放的研究對整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)研究提供理論依據(jù).農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人類活動最活躍的部分,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳通量研究對全球碳循環(huán)研究有重要意義.利用靜態(tài)箱/氣相色譜法定點、監(jiān)測川中丘陵區(qū)早地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放的季節(jié)變化與日變化規(guī)律,研究不同氣候環(huán)境條件下川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體變化規(guī)律,揭示影響川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體通量排放的主要環(huán)境因子

2、.通過野外觀測與采樣分析,查明川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的日變化與季節(jié)變化特征,明確環(huán)境因子對各溫室氣體的影響作用.研究了川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的通量排放及相關(guān)過程.試驗分為四個處理:按常規(guī)施肥,種作物的常規(guī)處理,主要測定植株、根系和土壤呼吸作用;箱內(nèi)無作物空白處理,主要測定作物根系和土壤呼吸作用;裸地,主要測定在沒有作物時土壤的呼吸作用;箱內(nèi)有作物的無氮處理,主要測定作物在不施氮肥的狀況下作物對溫室氣體排放的影響.結(jié)果表明

3、,川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)的CH<,4>、CO<,2>和N<,2>O的通量排放呈現(xiàn)出不同的季節(jié)變化與日變化進程,CH<,4>的季節(jié)通量以吸收為主,總體上表現(xiàn)為匯的功能;CO<,2>和N<,2>O的季節(jié)通量過程以排放為主,表現(xiàn)為源的功能.在不同的作物生長季節(jié),溫室氣體的季節(jié)排放規(guī)律出現(xiàn)不同的變化趨勢,在小麥的生長季節(jié)中,溫室氣體的季節(jié)排放規(guī)律與小麥植株的生長呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性;在玉米的生長季節(jié),其季節(jié)排放規(guī)律和作物的生長性無必然聯(lián)系.日變化趨

4、勢大致相同.通過同種作物的不同試驗處理,溫室氣體的通量排放差異性顯著,總體上通量排放表現(xiàn)為,常規(guī)處理>空白處理>裸地處理.觀測期間,對影響川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體通量排放的相關(guān)因子進行分析中發(fā)現(xiàn),溫度和植株生長狀況與CO<,2>通量排放呈顯著性相關(guān)(r<'2>>0.80),可以確定影響CO<,2>通量排放的主導(dǎo)因子是溫度和植株生長狀況.N<,2>O的通量排放和溫度、濕度及植株生長狀況的相關(guān)不顯著(r<'2><0.1),表明影響N<

5、,2>O通量排放的因素較復(fù)雜,要確定其主導(dǎo)影響因子在川中丘陵區(qū)早地生態(tài)系統(tǒng)中還需繼續(xù)觀測研究.在不同的試驗設(shè)計中,研究表明,常規(guī)處理的CO<,2>排放通量主要受土壤微生物對有機質(zhì)的分解(即抑氧呼吸,RH),植物根系呼吸(自氧呼吸,RA<,R>)和地上植物部分的呼吸作用(RA<,s>)三者的共同作用.與空白處理及裸地處理對比發(fā)現(xiàn),植株呼吸作用是川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)CO<,2>排放的主要貢獻者,占整個排放的46.7％.在對旱地N<,2>O