施氮水平对太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系土壤温室气体通量的影响

应用静态明箱-气相色谱法对4个施氮肥水平N0[0 kg(N).hm-2]、N200[200 kg(N).hm-2]、N400[400 kg(N).hm-2]、N600[600 kg(N).hm-2]的夏玉米-冬小麦季轮作体系2008-2010年的土壤温室气体(CH4、CO2和N2O)排放通量进行研究,同时观测5 cm土层土壤温度并记录降水量。结果表明:太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统为CH4吸收汇,CO2和N2O排放源。随着氮肥施入量的增加土壤对CH4的吸收速率降低,而CO2和N2O的排放速率增加。冬小麦季施氮处理土壤对CH4的吸收速率显著低于无氮肥的N0处理,而N600处理土壤CO2和N2O排放速率显著高于N0处理(P<0.05)。施肥和灌溉会直接导致土壤CO2和N2O的排放通量增加,同时土壤对CH4的吸收峰值减小。土壤温度升高和降水量增加以及干湿交替加剧均会造成N2O和CO2排放速率增加。同时在持续干燥和低温条件的冬季不施氮处理观测到土壤对N2O的吸收现象。N0、N200、N400和N600处理土壤CH4年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为-1.42、-0.75、-0.82、-0.92(2008-2009年)和-2.60、-1.47、-1.35、-1.76(2009-2010年),N0、N200、N400和N600处理土壤CO2年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为15 597.6、19 345.6、21 455.9、29 012.5(2008-2009年)和10 317.7、11 474.0、13 983.5、20 639.3(2009-2010年),N0、N200、N400和N600处理土壤N2O年排放总量(kg.hm-2.a-1)分别为1.05、2.16、5.27、6.98(2008-2009年)和1.49、2.31、4.42、5.81(2009-2010年)。