施肥及林下杂草管理对山核桃林地土壤温室气体排放的影响

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hdme1958
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
施肥及林下植被管理是非常重要的经济林经营措施,对森林土壤生态系统的碳氮循环及全球气候变化有重大的影响。山核桃(Carya cathayensis)是世界上最重要的木本油料树种之一,也是非常重要的经济林。浙江省山核桃产量占全国总产量的七成以上。近年来,农民为了提高山核桃产量,在生产中采取剔除林下杂草、施用化肥等经营措施,这些措施有可能导致土壤温室气体排放的变化。本研究在浙江临安典型山核桃林地设置为期一年的定位试验,利用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥措施:对照处理(CK、不施肥)、单施无机肥处理(IF)、单施有机肥处理(OF)和有机无机肥配施处理(OIF,1/2有机肥和1/2无机肥),及林下杂草管理模式(剔除杂草和留养杂草)对山核桃林地土壤温室气体排放和活性有机碳库的影响。研究结果表明:(1)不同施肥处理山核桃林地土壤CO2和N2O气体排放均呈明显的季节变化规律,表现为夏季高,冬季低。单施无机肥处理土壤CO2平均排放通量为72.8mg C m-2h-1,显著高于CK(51.7mg C m-2h-1)、有机无机肥配施(47.6mg C m-2h-1)和有机肥处理(41.8mg Cm-2h-1)(P<0.05)。不同施肥处理山核桃土壤CO2年累积排放量的大小顺序为:单施无机肥(5.07t C hm-2yr-1)>对照(3.91t C hm-2yr-1)>有机无机肥配施(3.80t C hm-2yr-1)>单施有机肥(3.21t C hm-2yr-1),单施无机肥显著促进了土壤CO2排放(P<0.05),单施有机肥和有机无机肥配施对山核桃林地土壤CO2排放没有显著影响。单施无机肥、单施有机肥和有机无机肥配施处理土壤N2O平均排放通量为0.020、0.025和0.016mg N m-2h-1,均显著高于CK(0.014mg N m-2h-1)(P<0.05)。不同施肥处理山核桃土壤N2O年累积排放量的大小顺序为:单施有机肥(2.17kgN hm-2yr-1)>单施无机肥(2.01kg N hm-2yr-1)>有机无机肥配施(1.94kg N hm-2yr-1)>对照(0.94kg N hm-2yr-1),施肥处理均显著增加山核桃林地土壤N2O排放(P<0.05),不同施肥处理之间土壤N2O排放无显著差异性。(2)不同施肥处理山核桃林地土壤CH4的排放呈波浪形变化,没有明显的季节规律。不同施肥处理山核桃土壤CH4年累积排放量的大小顺序为:有机无机肥配施(0.21kg C hm-2yr-1)>对照(-0.21kg C hm-2yr-1)>单施有机肥(-0.30kg C hm-2yr-1)>单施无机肥(-0.99kg C hm-2yr-1),施肥处理对山核桃林地土壤CH4排放无显著影响。(3)留养杂草和剔除杂草山核桃林地土壤CO2排放呈现一致的季节变化规律,在杂草生长季留养杂草土壤CO2排放通量显著高于剔除杂草处理,留养杂草处理土壤CO2平均排放通量为66.37mg C m-2h-1,是剔除杂草处理(55.34mgC m-2h-1)的1.2倍;留养杂草处理土壤CO2年累积排放量为4.54t C hm-2yr-1,显著高于剔除杂草处理(3.88t C hm-2yr-1)(P<0.05)。留养杂草土壤N2O平均排放通量和年累积排放量为0.014mg N m-2h-1和0.96kg N hm-2yr-1,显著低于剔除杂草处理0.025mg N m-2h-1和2.11kg N hm-2yr-1(P<0.05)。留养杂草土壤CH4年累积吸收排放量为-0.71kg C hm-2yr-1,显著低于剔除杂草处理(-1.16kg Chm-2yr-1)(P<0.05)。(4)不同施肥处理山核桃林地土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量季节变化规律一致,夏季高,冬季低。不同施肥和林下杂草管理条件下,山核桃林地土壤CO2和N2O排放均与地下5cm处土壤温度呈显著正相关(P<0.05)。(5)不同施肥处理土壤温室气体排放的综合温室效应(GWP)的大小顺序为:单施无机肥(1943.4g CO2m-2)>有机无机肥配施(1483.6g CO2m-2)>对照(1474.6g CO2m-2)>单施有机肥(1274.0g CO2m-2);剔除杂草(1512.1g CO2m-2)低于留养杂草处理(1704.3g CO2m-2);表明单施有机肥和剔除林下杂草是减少山核桃林地土壤温室气体排放的较为理想的经营管理措施。
其他文献
本文通过中国农业科学院湖南祁阳红壤试验站的“生土熟化”长期定位试验(始于1982年),主要研究了湖南地区三种典型母质(花岗岩母质,紫色土母质,第四纪红壤母质)以及每种母质