种植年限对京郊设施菜地温室气体排放的影响

王学霞，张磊，张卫东，倪小会，王甲辰，曹兵，刘东生*

（1.北京市农林科学院植物营养与资源研究所，北京 100097；2.河北农业大学资源与环境科学学院，河北 保定 071000；3.北京市昌平区土肥站，北京 102200）

CO2、CH4和N2O作为3种主要的温室气体（Green⁃house gas，GHG），其排放量的日益增加成为全球气候变暖的重要驱动力之一[1]。农田生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分，该系统中CO2、N2O 和CH4排放分别占到了人为温室气体排放量的23%、60%和50%，占到全球温室气体排放总量的21%～37%，农田土壤成为最主要的排放源之一[2−3]。随着我国蔬菜需求量的刚性增长，城郊区的粮田逐渐转换为设施蔬菜产地，这导致我国设施蔬菜种植面积逐年增加。到2018 年设施菜地面积达400 万hm2，占蔬菜种植面积的19.1%（2019 年国家统计局网），成为我国农业生态系统主要组成部分，其温室气体排放动态对全球气候变化具有重要影响。

目前关于设施菜田土壤温室气体排放研究主要侧重于其对水肥管理措施变化的响应[4−7]，众多研究均证实合理水肥管理可有效提高作物养分利用率而减少设施土壤养分累积[4，6，8]，且可以改善微生物群落组成[7]，进而减少土壤温室气体排放。在实际生产中，我国设施菜田长时间连续种植，且种植中长期不合理的水肥投入和管理，导致其成为我国农业温室气体排放的重要排放源。随种植年限增加，设施系统凸现出土壤酸化、次生盐渍化、硝酸盐盈余、重金属积累[9−11]及微生物多样性降低、连作障碍等[12−13]一系列生态环境问题，且这些方面均已引起国内外学者的广泛关注和报道。……