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0.2036、0.2212、0.2418、0.2249,CH4通量(mg·m-2·h-1)分别为-0.0416、-0.0780、-0.0818、-0.0537,N2O通量(mg·m-2·h-1)分别为0.0891、0.0692、0.0461、0.0656;豌豆生育期内平均土壤CO2通量(μmol·m-2·s-1)分别为0.2736、0.2616、0.2181、0.2360,CH4通量(mg·m-2·h-1)分别为-0.0550、-0.0737、-0.0662、-0.0545,N2O通量(mg·m-2·h-1)分别为0.1234、0.0847、0.0806、0.0350。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。