不同土地利用和施肥方式下黑土碳平衡的研究

摘要

本研究进行了东北黑土不同土地利用(草地GL、裸地BL)与农田施肥管理方式(无肥NF、化肥NPK及化肥+有机肥处理NPKOM)下草本植物与作物净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)以及土壤碳排放的估算,目的是揭示自然与农田生态系统及经过土壤-大气界面的碳收支平衡.土壤生长季碳排放总量(Rgs)、全年碳排放总量(Rann)以及全年微生物异养呼吸总量(Rm)以如下顺序递减:NPKOM＞GL＞NPK＞NF＞BL,5个处理之间存在显著差异(P＜0.05),但是草地与农田化肥+有机肥处理之间差异不显著(P＞0.05).净初级生产力表现:GL＞NPKOM＞NPK＞NF＞BL,5个处理之间存在显著差异(P＜0.05).草地总生物量及固碳量显著高于农田各处理(P＜0.05),草地NPP总量与农田各处理相比增加32％～96％.化肥+有机肥处理和化肥处理NPP总量比无肥处理高46％和49％.草地与农田的NEP均为正值,表明草地与农田在生态系统尺度上均是大气CO2的“汇”.对大气-土壤界面碳平衡的分析表明,当前管理方式下,草地土壤是大气碳库的净汇,而裸地和农田土壤是净源.农田不同施肥处理土壤有机碳含量呈下降趋势,但增加有机肥的投入可增强土壤的固碳容量,达到新的碳平衡.