CO_(2)浓度和温度升高对冬小麦土壤无机态氮及温室气体排放的影响

摘要

农田土壤温室气体排放对气候变化的响应是农业响应气候变化的热点问题。本试验开展了CO_(2)浓度和温度升高对冬小麦土壤温室气体排放影响的研究,测定CO_(2)浓度(600μmol/mol)和温度升高(环境温度+2℃)条件下冬小麦土壤中硝态氮和铵态氮的含量,以及温室气体排放通量和生长季排放总量,结合冬小麦的产量计算该生长季的综合温室效应(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)。结果表明:拔节期CO_(2)浓度和温度升高条件下,冬小麦土壤硝态氮含量显著增加;三个时期CO_(2)浓度和温度升高条件下,冬小麦土壤铵态氮含量均以不同程度增加;升温(T1C0)、CO_(2)浓度升高(T0C1)及复合(T1C1)条件下,CO_(2)生长季总排放量较对照(T0C0)分别增加了20.73%、22.18%和23.28%;而N_(2)O生长季排放总量只有在T0C1中会显著增加,T1C0及T1C1中N_(2)O生长季总排放量较T0C0分别减少了26.35%、18.41%;T1C0中CH4生长季总吸收量较T0C0显著减少了93.56%,T0C1及T1C1对其无显著影响;T1C0中冬小麦产量较T0C0显著减少了19.93%,而T0C1和T1C1中分别增加了15.36%、9.88%。T1C0、T0C1和T1C1中GWP与T0C0相比均显著增加,而GHGI在T1C0中较T0C0显著增加,T0C1和T1C1中GHGI与T0C0相比有所减少,但不显著。综上所述,在CO_(2)浓度升高和温度升高的条件下,CO_(2)和N_(2)O生长季总排放量均有不同程度的增加,CH4生长季总排放量在升温处理下会显著减少。麦田三种温室气体预估GWP对环境不利。本研究对CO_(2)浓度和温度升高条件下的北方麦田温室气体进行了估算,可为未来农业减排措施的制定提供理论支持。