中亞熱帶丘陵區(qū)茶園土壤溫室氣體排放及其影響因素.pdf

1、近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動造成的溫室氣體排放濃度持續(xù)增加，引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。在明確各類生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放的基礎(chǔ)上，以減排為前提，研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，已成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的研究熱點之一。因此本研究通過對中亞熱帶丘陵區(qū)不同園齡茶園（高齡、中齡、低齡）和林地土壤進行一年的連續(xù)野外監(jiān)測，明確了茶園土壤溫室氣體排放特征；分析了土壤溫度、水分、可溶性有機碳、微生物生物量碳、礦質(zhì)氮含量與溫室氣體排放的關(guān)系；結(jié)合室內(nèi)培養(yǎng)試驗探討了施肥對茶園土壤溫室

2、氣體排放的影響機制，旨在為我國茶園土壤合理施肥、降低溫室氣體排放提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）中亞熱帶丘陵區(qū)茶園和林地土壤CO2、N2O和CH4排放通量的變化范圍分別為11.50~415.14 mg·m-2·h-1，0.12~820.28μg·m-2·h-1和-45.54~66.18μg·m-2·h-1，年累積排放量分別在8.33~10.59 t·hm-2，1.47~11.57 kg·hm-2和-0.50~0.33

3、kg·hm-2之間，按年累積排放量，茶園CO2、N2O、CH4年累積排放量均顯著大于林地，不同園齡的茶園土壤溫室氣體排放也存在差異，高齡茶園CO2累積排放量最高，中齡茶園最低；而N2O累積排放量中高齡茶園顯著大于低齡茶園；CH4年累積排放量低齡茶園>中齡茶園>高齡茶園，其中高齡茶園土壤為大氣甲烷的“匯”。
　?。?）不同園齡茶園和林地土壤溫室氣體排放均呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化。茶園和林地土壤CO2排放通量均呈現(xiàn)出“夏季高，春秋季其次，

4、冬季最低”的變化規(guī)律；茶園N2O排放通量呈現(xiàn)出“春夏季高，秋冬季低”的季節(jié)變化規(guī)律，而林地N2O排放通量無明顯的季節(jié)性變化趨勢；茶園和林地CH4呈現(xiàn)出“秋冬季有一定的排放，春夏季吸收為主”的變化規(guī)律。
　　（3）土壤溫度、可溶性有機碳與CO2排放通量呈顯著相關(guān)關(guān)系，是影響CO2排放的重要因子（p<0.05）；土壤溫度、含水量、可溶性有機碳、硝態(tài)氮與N2O排放通量達到顯著相關(guān)（p<0.05），是影響N2O排放的重要因子。
　　

5、（4）不同園齡茶園和林地土壤溫室氣體綜合增溫潛勢高低順序為高齡茶園>中齡茶園>低齡茶園>林地，綜合增溫潛勢高齡茶園最高，林地最低。在高齡茶園、中齡茶園、低齡茶園和林地的增溫潛勢中，CO2所占的比重分別為88.92％，86.25%，95.60%和97.84%，CH4所占比重分別為-0.01%，0.01%，0.03%和-0.05%。CO2對綜合溫室效應(yīng)的貢獻最高。
　?。?）室內(nèi)培養(yǎng)試驗結(jié)果表明，施加氮肥和餅肥對茶園土壤CO2和N2O

6、排放均有明顯的促進作用，而對CH4排放無顯著影響。同等氮量條件下，單施餅肥處理CO2和N2O排放最高，其次是餅肥和氮肥2:1混施及餅肥和氮肥1:2混施處理，最后是單施氮肥處理。有機肥的添加可顯著提高茶園土壤CO2和N2O排放。
　?。?）添加氮肥和餅肥后，不同處理下茶園CO2排放通量與土壤可溶性有機碳、微生物生物量碳均呈顯著正相關(guān)關(guān)系；而N2O排放通量也與土壤可溶性有機碳和礦質(zhì)氮（NH4+-N和NO3--N）達到顯著相關(guān)。