Effect of tillage pattern on soil greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O) fluxes in semi-arid temperate regions
耕作措施对温带半干旱地区土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的影响

通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的不同耕作措施试验, 利用CO2分析仪、静态箱-气相色谱法对双序列轮作次序下春小麦地、豌豆地生育期内CO2、CH4和N2O通量进行了测定。试验结果表明: 4种耕作措施下春小麦地和豌豆地在生育期内均表现为CO2源、N2O源和CH4汇的功能。传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田下, 春小麦生育期内平均土壤CO2通量(μmol·m-2·s-1)分别为0.203 6、0.221 2、0.241 8、0.224 9, CH4通量(mg·m-2·h-1)分别为-0.041 6、-0.078 0、-0.081 8、-0.053 7, N2O通量(mg·m-2·h-1)分别为0.089 1、0.069 2、0.046 1、0.065 6; 豌豆生育期内平均土壤CO2通量(μmol·m-2·s-1)分别为0.273 6、0.261 6、0.218 1、0.236 0, CH4通量(mg·m-2·h-1)分别为-0.055 0、-0.073 7、-0.066 2、-0.054 5, N2O通量(mg·m-2·h-1)分别为0.123 4、0.084 7、0.080 6、0.035 0。少免耕及小麦秸秆覆盖有利于减少土壤CO2排放通量, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖及传统耕作结合秸秆还田均能不同程度地增加CH4吸收通量、减少N2O排放通量。综合来看, 免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖和传统耕作结合秸秆还田3种保护性耕作措施有助于减少土壤温室气体的排放量。春小麦地CO2通量随着土壤温度、土壤含水量的逐渐升高而增大; CH4吸收通量随着土壤含水量的逐渐升高而增大, 而随着土壤温度的逐渐升高而减小。豌豆地CO2通量的变化与土壤含水量存在极显著正相关关系; 而春小麦地N2O通量则与平均土壤温度呈显著正相关, 豌豆地则为极显著正相关。