地膜覆盖对菜地生态系统N₂O排放的影响

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西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室国家紫色土肥力与肥料效益监测基地

摘要：为了探讨地膜覆盖对菜地N₂O的排放通量、土壤剖面N₂O浓度以及土壤温度和湿度的影响,选取西南地区常见菜地（辣椒-萝卜轮作）为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行了为期1 a的野外观测实验.结果表明,在辣椒季,常规处理（不覆膜）N₂O的平均排放通量为1000.0μg·（m²·h）^-1,覆膜处理为400.6μg·（m²·h）^-1,覆膜显著低于常规处理（P<0.05）;而在萝卜季,N₂O的平均排放通量则表现为覆膜处理[128.1μg·（m²·h）^-1]高于常规处理[107.8μg·（m²·h）^-1],但两者差异未达到显著水平（P>0.05）.覆膜和常规菜地土壤中N₂O含量均基本随土层深度的增加而增加,表现为:30 cm>20cm>10 cm,相同处理各层次土壤N₂O含量间均呈显著相关,不同处理相同深度处的土壤N₂O含量间也存在显著的正相关关系.对不同土层中的N₂O含量与地表N₂O排放通量的相关性分析可得出,常规处理各土层处的N₂O含量与地表N₂O排放通量呈显著正相关关系.覆膜处理的N₂O排放通量仅与30 cm深土壤中的N₂O含量存在显著正相关关系.通过对土壤湿度和温度的观测可以得出,地膜覆盖对土壤的增温效应在夏季更加明显,对土壤的保水作用在秋冬季更加突出.相关性分析和主成分分析结果表明,土壤中氮素形态是决定农田N₂O排放最重要的因素,其中常规菜地N₂O排放主要受土壤中总氮含量的影响,而覆膜菜地N₂O的排放对土壤中无机态氮含量的变化更加敏感.

关键词：

西南地区; 地膜覆盖; 菜地; N2O排放; 影响因素;

基金资助：

国家自然科学基金项目（41275160,40975095）；中央高校基本科研业务费专项（XDJK2015A013,XDJK2013A009）；