甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)都是重要的大气温室气体,其浓度的增加会导致气候变暖。IPCC(2007)认为这两种温室气体主要来自农业活动的排放,因此对我国这样一个农业大国来说,稻麦轮作系统中排放的CH4和N2O在农田温室气体排放估算中占有重要的地位。由于人类活动的影响,大气中二氧化碳(CO2)的浓度正在逐年增加。大气CO2浓度升高既能直接导致温室效应增强从而影响全球气候,又能通过CO2施肥效应影响作物的生长,进而影响整个生态系统的物质循环过程。氮肥施用和秸秆还田都是重要的农田管理措施,有助于维护土壤肥力平衡。氮肥施用可能通过提供矿化氮和反硝化微生物活动所需的能量而直接影响CH4和N2O产生与排放。而大气CO2浓度升高也可能直接改变秸秆产量和组成,从而对农田CH4和N2O的产生和排放产生影响。这些影响因素的作用还需进一步明确。 在江苏北部砂姜土壤上的中国稻-麦轮作FACE(Free Air CO2 Enrichment)实验平台上,通过静态暗箱-气相色谱法研究了不同施肥(常规施肥UN、低氮肥LN)以及小麦秸秆还田水平处理(全还田AR、半还田HR,不还田NR)下,CO2浓度升高200 umol·mol-1对一个稻麦轮作周期(2005年6月中旬至2006年6月中旬)CH4和N2O排放的影响。 研究表明大气CO2浓度升高并未对不同施肥以及秸秆处理间CH4排放有明显影响,但对不同处理下的N2O排放有一定的影响。在LN处理下的对照与FACE小区,水稻季和整个稻麦轮作周期的AR处理(P<0.01)以及小麦季HR、NR处理(P<0.05)下的N2O排放通量都存在显著差异,但在UN处理下,未检测到N2O排放的大气CO2浓度升高效应。 不同施肥处理之间,并未发现显著的CH4排放通量差异。不同施肥处理之间,各阶段N2O排放存在着不同差异：在对照小区,水稻季、小麦季和整个稻麦轮作周期的N2O排放存在极显著差异(P<0.01);而在FACE小区,只在小麦季检测出了显著的不同施肥处理之间N2O排放差异(P<0.01)。 在水稻季和整个稻麦轮作周期不同施肥处理下,对照与FACE小区各不同秸秆处理之间CH4排放存在着极显著差异(P<0.01).在不同施肥处理下,没有检测到对照与FACE小区N2O排放的秸秆还田效应。