华南丘陵区林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量的时间变异.doc

《华南丘陵区林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量的时间变异.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、华南丘陵区农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量的时间变异刘惠1,2，赵平1*，林永标1，饶兴权1，王跃思31.中国科学华南植物园，广东广州510650；2.中国科学院研究生院，北京100039；3.中国科学院大气物理研究所，北京100029摘要：采用静态箱-气相色谱法对典型华南农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放进行田间原位测定，探讨早稻田两种温室气体的排放规律。结果表明，有植株参与稻田在水稻生长季节中CH4排放昼夜变化表现为双峰模态，收割后为三峰模态，CH4排放昼夜变化幅度比无植株参与稻田

2、大。在测定期内有植株参与稻田CH4昼夜平均排放通量大小依次为：成熟期（1.96±0.33）>孕穗期（0.13±0.01）>收割后（-0.01±0.02）（mg·m-2·h-1）。有植株参与稻田在孕穗期CH4昼夜平均排放通量显著高于无植株参与稻田(P<0.01)。在测定期内有、无植株参与稻田CH4平均排放通量分别为0.85±0.28、0.14±0.09mg·m-2·h-1。有、无植株参与稻田N2O昼夜平均排放通量没有显著差异。在测定期内有、无植株参与稻田N2O平均排放通量分别为118.07±50.97、1

3、5.65±21.56mg·m-2·h-1。CH4和N2O的排放无论是昼夜变化还是季节变化都与温度没有明显相关关系，其排放受稻田水分和养分状况的影响。水稻作物对CH4排放影响较大，对N2O排放影响不明显。关键词：农林复合生态系统；稻田；CH4；N2O中图分类号：X144文献标识码：A文章编号：1672-2175（2006）01-0058-07大气中温室气体浓度的增加是导致全球变暖的主要因素，CH4和N2O是大气中除CO2以外2种重要的温室气体。CH4对全球气候变化的贡献仅次于CO2，它的增温潜势为CO2的

4、23倍[1]。在过去的200a中，大气中CH4的浓度已成倍的增加。稻田耕作被认为是主要的CH4人为释放源[2]。来源于稻田的CH4占大气CH4总来源的8%~13%左右[3]。与稻田耕作有关的另一种温室气体是N2O,尽管稻田耕作由于在厌氧条件下N2O被进一步还原成N2而不被认为是重要的N2O源，但研究表明厌氧－有氧循环促进了N2O的形成[4]。在灌溉和排水交替过程中常产生这种循环[5－6]。在施用氮肥包括尿素的稻田中，当被水淹时N2O的释放被抑制，当水被排干时达到峰值[6－7]。研究表明从稻田释放的N2O

5、远远低于CH4，但它的增温潜势远远高于CH4，就单分子而言，N2O的增温潜势是CO2的310倍[8]，因此N2O的也是一种重要的温室气体。农林复合生态系统有利于系统物质循环和生物量生产。我国已建成多种模式的农林复合群体。大面积农林复合群体的建立，改善了农业生态环境。然而对环境质量（CH4和N2O）的影响如何，研究比较少[9]。对稻田温室气体的研究比较多，然而对农林复合系统中稻田温室气体的研究相对较少。深入理解典型农林复合区不同时期温室气体通量是全球气候研究的迫切需要。而农林复合生态系统是华南丘陵地区主要

6、的土地利用方式。本研究采用静态箱-气相色谱法对典型华南农林复合生态系统早稻田CH4和N2O排放通量同时进行田间原位测定，旨在了解典型华南农林复合生态系统稻田中温室气体的季节排放规律以及温度对温室气体排放的影响。这对分析温室气体的源汇分布规律和制定减排措施有重要意义。1材料与方法1.1试验地概况本研究的水稻田属中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站农林复合系统的一部分。鹤山站位于广东省中部的鹤山市，东经112°54¢，北纬22°41¢。距广州市以南80km。试验站所在地属南亚热带粤中丘陵地区。丘陵地的土壤为赤红

7、壤（砖红壤性红壤）。属南亚热带季风常绿阔叶林气候。年均温21.7℃，7月均温28.7℃，极端最高温37.5℃，1月均温13.1℃，极端最低温0℃。年平均太阳辐射为435.1kJ·cm-2。年平均≥10℃的有效积温为7597.2℃。年均降雨量1700mm。4—9月为雨季。年蒸发量1600mm。1.2试验设计试验于2003年在站区内农林复合生态系统稻田中进行。供试水稻为当地常规稻种包华。早稻于2003-04-05移栽，2003-07-17收割。为比较有、无水稻植株参与下的稻田CH4和N2O的排放，试验区划为

8、3个小区，每区大小为8m×6m。一个小区无早稻植株，另两个小区正常种植早稻：其中一块当季进行有水稻植株参与下观测，另一块不做观测，以备下一季作为无植物处理。所有地块的耕作、留茬及其他田间管理措施均完全相同。每小区各设置3个重复采样箱，采样箱面积50cm×50cm,高度设计为50cm和100cm2种规格，于水稻栽插前埋设采样箱底座,底座四壁用不锈钢制成，埋入土中5cm,以阻止微区外的水稻根系进入采样箱内。按当地常规施肥，水稻移栽之前2003-