湖北咸宁地区几种土地利用类型的温室气体排放及其增温潜势

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农业生态系统温室气体的排放及其对环境的影响越来越受到人们的重视。为了解不同农业生态系统中温室气体排放对全球环境的影响,为合理的农田生态系统管理提供科学的依据,本文采用静态箱—气相色谱分析方法,以湖北省咸宁市贺胜桥镇几种典型土地利用类型(旱地,林地,果园,水田)的土壤为研究对象,对二氧化碳、甲烷、氧化亚氮的排放通量及其影响因子进行了初步的研究,主要结论有:1.旱地,林地,果园,水田四种土地利用类型土壤的CO2排放通量变化范围为6.37~230.74 mgC·m-2·h-1,平均值在55.99~85.58 mgC·m-2·h-1之间,按大小排序依次为:水田>果园>旱地>林地。土壤的CO2排放通量呈现明显的季节性变异,除水田外,其排放通量都是夏季高于春秋季节,冬季最低。CO2的排放通量与5cm土温呈极显著相关关系,与土壤含水量无显著相关性。2.四种土地利用类型土壤CH4排放通量变化范围为-0.16~23.26 mgC·m-2·h-1,按年排放总量大小排序依次为:水田>旱地>果园>林地。旱地,林地,果园土壤CH4排放通量为负值,表现为吸收大气中的CH4,水田则在种植油菜期间表现为吸收CH4,夏季淹水种植水稻期间排放CH4。四种土地利用类型土壤CH4排放通量与5cm地温和土壤含水量均无显著相关性。3.四种土地利用类型土壤N2O排放通量的变化范围为-0.75~88.95μgN·m-2·h-1,平均排放通量在10.07~20.85μgN·m-2·h-1之间,按排放通量大小排序依次为:水田>果园>旱地>林地。土壤N2O排放通量呈现明显的季节性变化:夏季N2O的平均排放通量最高,春秋季次之,冬季最低甚至还出现吸收的现象。旱地,林地,果园土壤N2O排放通量与5cm地温达到极显著相关;水田N2O排放通量与5cm地温无显著相关性。N2O排放通量与土壤含水量无显著相关性。4.氮肥施用处理结果表明,油菜生长期间土壤CO2排放通量随氮肥用量的增加成明显增加,但不构成线性关系;CH4的排放随施肥增加而减少;N2O的排放随施肥量增加而增加。5.旱地,林地,果园,水田的全球增温潜势(GWP)分别1.8×104,1.7×104,2.1×104,3.5×104kg eCO2·hm-2·a-1,单位面积的GWP值以林地最小,水田最大。施肥量越大,油菜地产生的温室气体总的GWP越大。6.咸宁地区由于土地利用及土壤管理措施的变化而导致温室气体排放对未来增温潜势有促进作用,按照目前的情形发展,区域气候将会变暖。
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