不同土地利用类型土壤温室气体排放对温湿度的响应

摘要

针对我国南方红壤（江西鹰潭孙家坝小流域）4种不同土地利用类型,在2019年6—10月开展了室内土壤温湿度控制实验,采用温室气体分析仪（Picarro-G2508）结合静态箱法对土壤温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）排放通量进行同步实时监测,以研究全球气候变化背景下不同土地利用类型土壤温室气体排放差异及其对温湿度的响应.结果显示,4种土地利用类型土壤的全球增温潜势（global warming potential,GWP）从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地,表明稻田土壤温室气体排放对全球变暖贡献最大.温控实验中,土壤呼吸（CO₂排放）与土壤温度呈显著正指数相关关系（p<0.01）,且4种土地利用类型土壤呼吸的温度敏感系数Q₁₀值分别为林地2.61、旱地2.51、橘园3.12、稻田3.17.其中,稻田土壤呼吸的温度敏感度最高,表明稻田土壤具有较高的CO₂排放潜力,而CH₄、N₂O排放与土壤温度的相关性不显著.湿度控制实验中,土壤CO₂排放随土壤湿度增加而先升高后降低,并在土壤湿度20%GWC （gravity water content）时达到最大;稻田土壤CH₄排放与土壤湿度正相关（R²=0.887 5）,但其他3种土地利用类型土壤CH₄排放与土壤湿度不相关;4种土地利用类型土壤N₂O排放通量均随土壤湿度的增加呈先增后减趋势,并在土壤湿度为25%GWC时达到峰值.

关键词

土地利用类型 / 温室气体 / 红壤 / 温度 / 湿度