【目的】研究施用有机肥对农田土壤固碳及温室气体排放的综合影响,为减缓全球气候变暖提供理论指导。【方法】基于长期定位试验点观测数据,利用验证后的机理过程模型——SPACSYS,结合区域数据库及ArcGIS,模拟2010-2050年华北平原旱地3种施肥情景(等氮量)即单施化肥情景(NPK)、50%化肥配施50%有机肥情景(NPKM(5﹕5))和30%化肥配施70%有机肥情景(NPKM(3﹕7))下,土壤年均固碳速率(SOC_(SR))、土壤N_(2)O年均排放量和年均净全球增温潜势(NGWP)的空间格局。【结果】华北平原旱地SOC_(SR)表现为东部较高、西部较低,较高的地区主要包括江苏省和山东省。相关分析结果表明,SOC_(SR)与初始土壤有机碳含量呈显著负相关,逐步线性回归分析进一步表明,初始土壤有机碳含量、年均温和土壤pH是影响SOC_(SR)的3个重要因子,共解释其变异的24%。土壤N_(2)O年均排放量表现为中部较高、北部和南部较低,较高的地区主要包括山东省部分地区和江苏省。相关分析结果表明,土壤N_(2)O年均排放量与初始土壤有机碳含量呈显著正相关。总体来看,与NPK情景相比,NPKM(5﹕5)和NPKM(3﹕7)两种情景均增加华北平原旱地SOC_(SR)、降低土壤N_(2)O年均排放量,其中SOC_(SR)(233和236 kg C·hm^(-2)·a^(-1))分别增加了79%和82%,土壤N_(2)O年均排放量(15.8和14.4 kg N·hm^(-2)·a^(-1))分别降低了21%和28%,NGWP(6.6和5.9 t CO_(2)-eq·hm^(-2)·a^(-1))分别降低了26%和34%。【结论】长期来看,相比传统的单施化肥模式,化肥配施有机肥有利于华北平原旱地土壤固碳、土壤N_(2)O减排和减缓温室效应。
展开▼
