典型菜地土壤剖面N2O、CH4与CO2分布特征研究

为探究菜地土壤剖面N2O、CH4与CO2时空分布特征,利用地下气体原位采集系统与气相色谱法,周年动态监测3种典型菜地,即休闲裸地、轮作地Ⅰ(芹菜空心菜小白菜苋菜)以及轮作地Ⅱ(菜心芹菜空心菜大青菜)7cm、15cm、30cm与50cm土层N2O、CH4与CO2浓度变化。结果表明,0~50cm土层范围内,N2O、CH4与CO23种气体浓度周年变异性较大,变幅分别为0.63~1657.0μL(N2O)L-1、0.8~72.5μL(CH4)L-1和0.41~36.6mL(CO2)L-1。轮作地Ⅰ与轮作地Ⅱ的N2O平均浓度随土壤深度增加而增加,休闲裸地则呈现先增加(0~30cm)后降低(30~50cm)的变化趋势。两种轮作菜地4个土层N2O平均浓度均显著高于休闲裸地,二者氮肥施用量不同并未造成相同土层间N2O平均浓度的显著差异。3种菜地CH4与CO2平均浓度均呈现50cm>30cm>15cm>7cm的梯度特征。轮作地Ⅰ与轮作地Ⅱ0~15cm土层CH4平均浓度均大于休闲裸地,而在15~50cm土层则分别大于和小于休闲裸地。CO2浓度呈现明显的季节性变化,除轮作地Ⅰ50cm土层外,两种轮作菜地其他土层CO2平均浓度均小于休闲裸地对应土层。可见,蔬菜地高氮肥施用、多频次耕作等复杂管理使得N2O、CH4与CO2表现出较大的时空变异特征,其中氮肥施用对N2O的影响大于CH4与CO2,CH4受施肥与耕作的影响均较小,CO2显著受土壤温度与耕作措施的影响,在此基础上需进一步探究N2O、CH4与CO2的其他影响因素。