不同耕作措施对冬小麦田CO和NO排放通量的影响

摘要

在甘肃河西绿洲灌区连续实施四年的冬小麦保护性耕作田间定位试验基础上，采用静态箱．气相色谱法研究了五种不同耕作措施条件下，从前季冬小麦灌浆期到后季冬小麦分蘖期期间农田CO2和N2O排放通量的变化规律；并探讨了农田CO2和N2O排放通量与土壤水分、土壤温度和土壤容重的的关系，主要得出以下结论： 1．耕作措施影响冬小麦田CO2的排放通量。传统耕作（T）在不同测定期比免耕不覆盖（NT）处理高37．63%～152．03%，而且两者之间CO2排放通量差异显著；秸秆翻压（TIS）处理在不同测定时期较NT处理高41．63%～216．70%、较免耕立茬（NTSS）高8．29%～154．27%，较免耕秸秆覆盖（NTS）高16．49%～85．96%，且TIS与NT和NTS两种处理之间CO2排放通量差异显著；秸秆翻压（TIS）处理的CO2排放通量在不同测定时期始终最高；NTS、NTSS、NT三种保护性耕作措施可以减少温室气体CO2的排放。 2．冬小麦田CO2排放通量与地表温度，5cm、10 cm和20 cm土壤温度，及0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土壤水分呈极显著正相关；与0～10 cm、10～20cm、20～30 cm三个层次的土壤容重均呈负相关，并且CO2排放通量与0～10 cm和10～20 cm的土壤容重分别呈显著和极显著负相关；总体上，CO2排放通量与耕层的土壤温度和土壤水分条件之间的关系更加密切。 3．耕作措施影响冬小麦田N2O的排放通量。在不同测定期T比NT处理低5．51%～41．53%； TIS较NT、NTSS、NTS和T四种处理分别高12．24%～94．87%、3．18%～30．52%、1．31%～29．06%和26．57%～175．81%； NT处理比NTSS和NTS两种处理分别低4．90%～50．14%和10．79%～51．00%； TIS、NTS、NTSS和NT四种耕作措施相对于T处理都提高了N2O排放通量，并且TIS处理在各个测定时期的N2O排放通量都是五种耕作措施中最高的；NTS、NTSS、NT三种保护性耕作措施不仅不能减少温室气体N2O的排放，而且有明显增加N2O的排放的效应。 4．冬小麦田N2O排放通量与土壤地温和土壤土壤水分均呈极显著负相关；与土壤容重呈正相关，并且N2O排放通量与10～20 cm土壤容重呈显著正相关；总体而言，冬小麦田N2O排放通量的大小与土壤温度和土壤水分条件都有着密切的关系，与土壤容重之间的关系不密切；并且土壤水分对N2O排放通量的影响要大于土壤温度对N2O排放通量的影响。 5．五种耕作方式处理下产量最高的是NTS、NTSS和NT三种处理，但处理间差异不显著，NT、NTS和NTSS三种处理较T和TIS分别高5．88%、1．89%、15．65%、11．29%、6．98%和2．94%； CO2和N2O在观测期内的平均排放通量相互之间差异均显著；T和TIS两种处理下观测期内的CO2平均排放通量较NT、NTS和NTSS三种处理分别高48．99%、64．62%、17．42%、29．73%、14．65%和26．67%；而观测期内的N2O平均排放通量T较TIS、NT、NTS和NTSS四种处理分别低49．68%、14．86%、37．91%和33．38%，TIS较NT、NTS和NTSS三种处理分别高30．31%、8．54%和12．22%。总之，NTS、NTSS和NT三种保护性耕作处理相对于T处理提高了作物产量和水分利用效率，降低了耗水量和农田CO2排放通量，却增加了N2O排放通量；相对而言，免耕不覆盖（NT）是一种即高产又环保的耕作措施；总之，冬小麦田不论是CO2还是N2O的排放都受到多方面因素的影响，但是对于冬小麦田CO2和N2O排放通量大小的影响并不是各个影响因素简单叠加后的综合效应，而是多种因素综合后总体效应的一种全方位的体现。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章 文献综述

1.1国内外有关温室气体排放及碳汇的研究进展

1.1.1温室效应、碳汇的概念及产生背景

1.1.2不同土地利用方式下温室气体排放及碳汇的研究进展

1.1.3农业温室气体排放及农业碳汇的研究进展

1.2国内外有关保护性耕作的研究进展

1.2.1保护性耕作的概念及起源

1.2.2保护性耕作措施概况

1.2.3保护性耕作措施的经济效应和生态效应

1.2.4我国研究保护性耕作措施的意义

1.2.5国内外保护性耕作措施与温室气体关系的研究进展

第二章 试验设计与方法

2.1研究内容

2.2研究的技术路线

2.3试验地概况

2.4试验设计及材料

2.5测定项目及方法

2.5.1气体的采集和测定方法

2.5.2土壤物理性状的测定

2.6试验数据的统计及分析

第三章 结果与分析

3.1不同耕作措施对冬小麦田CO2排放通量的影响

3.1.1不同耕作措施下CO2排放通量的变化特征

3.1.2不同耕作措施对冬小麦田土壤温度和土壤含水量的影响

3.1.3不同耕作措施下CO2排放通量与土壤温度和土壤水分的关系

3.1.4不同耕作措施下CO2排放通量与土壤容重的关系

3.2不同耕作措施对冬小麦田N2O排放通量的影响

3.2.1不同耕作措施下N2O排放通量的变化特征

3.2.2不同耕作措施下N2O排放通量与土壤温度和土壤水分的关系

3.2.3不同耕作措施下N2O排放通量与土壤容重的关系

3.3不同耕作措施的冬小麦产量与环境效应的联合分析

3.3.1不同耕作措施对冬小麦水分利用效率和产量的影响

3.3.2不同耕作措施对测定期CO2和N2O平均排放通量的影响

第四章结论与讨论

参考文献

致谢

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