黄淮海平原区不同农作措施下耕层土壤有机质矿化与CO排放估算

黄淮海平原是中国重要的粮食产区,其中,小麦-玉米1年2作是其主要种植制度。集约农田土壤有机碳动态与管理对粮食可持续生产有着重要意义。应用修正的碳固持CQESTR模型,对黄淮海平原7个独立肥料长期定位点76个处理的10～20年土壤有机碳动态进行了模拟。结果表明,受有机物料还田水平的影响,黄淮海平原区农田耕层土壤有机质(SOM)年矿化速率差异较大,不同试验点多年平均最低值为2.16%,最高值为5.95%,各试验点平均而言,最低值仅占最高值的54.2%;这一数值随化肥用量和有机肥还田量的增加而增大,表现为SOM的数量与质量不断提高;耕层土壤CO2排放通量最低值为337.1gCO2·m-2·a-1,最高值为2144.3gCO2·m-2·a-1;各试验点多年平均而言,最低值仅占最高值的31.9%。统计分析表明,作物年产量增加1t·ha-1时,耕层SOM矿化排放通量提高96.5gCO2·m-2·a-1,耕层SOM矿化速率提高0.22个百分点;土壤年表观呼吸通量不仅反映土壤生物和植物代谢活动强度,还直观反映出耕层SOM的年矿化速率。