田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响

陈劲丰 岳遥

田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响

陈劲丰1岳遥2,3,†

1.北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055; 2.武汉大学水利水电学院, 武汉 430072; 3.水资源与水电工程国家重点实验室, 武汉 430072; †通信作者, E-mail: yueyao@whu.edu.cn

针不同田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响, 应用反硝化分解模型(DNDC 模型), 选取中国科学院禹城综合试验站作为研究区域, 结合该区域的气象、土壤和田间管理措施等数据, 模拟在不同施氮量、施肥深度以及土壤侵蚀条件下的 CO2和 N2O 气体通量。结果表明: DNDC 模型对农田 CO2和 N2O 气体通量的模拟效果较好; 施氮量从实际施氮量的 0.5 倍升高到 1.5 倍的过程中, N2O 排放通量从 1.06mg/(m2·d)线性地增加至 2.88mg/(m2·d), C 的净固定量亦从 1.38g/(m2·d)逐渐增加至 2.07g/(m2·d), 但增加趋势逐渐变缓; 在施肥深度从 5cm变化到20 cm的过程中, N2O 排放通量从 2.88 mg/(m2·d)降低至 0.68mg/(m2·d); 当施肥深度从 0.2cm 升高到 20cm 时, C的净固定量从 1.79g/(m2·d)逐渐升高至 2.32g/(m2·d), 但增加趋势逐渐变缓; 在土壤侵蚀的影响下, C 的净固定量和 N2O 的排放量分别升高 11%和 4%。研究结果可为国家温室气体通量清单的编制及相关管理政策的制定提供参考依据。

DNDC模型; 温室气体; 土壤侵蚀; 田间管理措施; 农田

温室气体排放引发的全球气候变化是人类面临的最严峻挑战之一。政府间气候变化专门委员会(IPCC)工作组发布的第五次评估报告表明, 人类对气候系统的影响是明确的; 20 世纪 50 年代以来, 世界各大洲都已观测到种种影响, 包括极端降雨和干旱、增加洪涝风险以及威胁生物生存环境等。……