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(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)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(lèi)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(diǎn)之一。因此本研究通過(guò)對(duì)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(jìn)行一年的連續(xù)野外監(jiān)測(cè)，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(jī)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(yàn)探討了施肥對(duì)茶園土壤溫室

2、氣體排放的影響機(jī)制，旨在為我國(guó)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(wú)明顯的季節(jié)性變化趨勢(shì)；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。
　?。?）土壤溫度、可溶性有機(jī)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(jī)碳、硝態(tài)氮與N2O排放通量達(dá)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(shì)高低順序?yàn)楦啐g茶園>中齡茶園>低齡茶園>林地，綜合增溫潛勢(shì)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(shì)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(duì)綜合溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)最高。
　　（5）室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，施加氮肥和餅肥對(duì)茶園土壤CO2和N2O

6、排放均有明顯的促進(jìn)作用，而對(duì)CH4排放無(wú)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(jī)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(jī)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(jī)碳和礦質(zhì)氮（NH4+-N和NO3--N）達(dá)到顯著相關(guān)。