东北季节性冻融农田土壤CO2、CH4、N2O通量特征研究

• 作者: 张晴雯 张爱平 杨世琦 杨正礼 王永生 米兆荣 陈哲 韩瑞芸
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 黑土 非生长季 温室气体 冻融交替 雪被 源汇 净温室效应
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 碳氮循环
• 页码范围: 387-395
• 页数: 9页
• 分类号: X511
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2016.02.025

摘要

为了评估季节性冻融交替对土壤温室气体排放的影响，采用静态暗箱-气相色谱法，监测了东北松嫩平原两种典型农田生态系统（稻田和玉米田）非生长季土壤CO2、CH4和N2O通量变化。研究表明：三种温室气体排放在土壤冻结期、覆雪期、融雪期和解冻期具有明显的季节动态特征。冻结期和融雪期对温室气体排放贡献最大，这两个时期内稻田和玉米田CO2排放量分别占非生长季总累积排放量的74.9%和68.6%，稻田CH4排放占非生长季总排放的95.7%，尽管玉米田土壤CH4以吸收为主，但在融雪过程中存在明显释放峰；短暂的融雪期内N2O呈集中爆发性释放，稻田和玉米田N2O通量峰值分别是冻结前的40倍和99倍，排放量占到总累积排放量的73.9%和80.7%，覆雪期土壤CH4和N2O存在弱的吸收。另外，土壤温室气体排放存在土地利用方式间的差异，表现在稻田土壤比玉米田（非生长季）具有更高的温室气体排放潜力。稻田土壤CO2、CH4和N2O累积排放量均高于玉米田，表现为净排放（源），而玉米田土壤CH4通量表现为净吸收（汇）；稻田土壤CO2和CH4平均排放速率显著高于玉米田；除覆雪期外，其他时期内三种温室气体平均通量在两类农田之间也存在显著差异。总之，在评价季节性冻土区温室气体排放时需要重视土壤冻结和融化过程，同时需要考虑不同土地利用方式间的差异。