东北季节性冻融农田土壤CO2、CH4、N2O通量特征研究

为了评估季节性冻融交替对土壤温室气体排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,监测了东北松嫩平原两种典型农田生态系统（稻田和玉米田）非生长季土壤CO2、CH4和N2O通量变化。研究表明:三种温室气体排放在土壤冻结期、覆雪期、融雪期和解冻期具有明显的季节动态特征。冻结期和融雪期对温室气体排放贡献最大,这两个时期内稻田和玉米田CO2排放量分别占非生长季总累积排放量的74.9%和68.6%,稻田CH4排放占非生长季总排放的95.7%,尽管玉米田土壤CH4以吸收为主,但在融雪过程中存在明显释放峰,短暂的融雪期内N2O呈集中爆发性释放,稻田和玉米田N2O通量峰值分别是冻结前的40倍和99倍,排放量占到总累积排放量的73.9%和80.7%,覆雪期土壤CH4和N2O存在弱的吸收。另外,土壤温室气体排放存在土地利用方式间的差异,表现在稻田土壤比玉米田（非生长季）具有更高的温室气体排放潜力。稻田土壤CO2、CH4和N2O累积排放量均高于玉米田,表现为净排放（源）,而玉米田土壤CH4通量表现为净吸收（汇）;稻田土壤CO2和CH4平均排放速率显著高于玉米田;除覆雪期外,其他时期内三种温室气体平均通量在两类农田之间也存在显著差异。总之,在评价季节性冻土区温室气体排放时需要重视土壤冻结和融化过程,同时需要考虑不同土地利用方式间的差异。