地膜覆盖对稻-油轮作农田CH₄和N₂O排放的影响

来源：环境科学杂志2017年第1期北京时间：

作者：石将来,郝庆菊,冯迪,张凯莉,石孝均,江长胜

单位：西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716,国家紫色土肥力与肥料效益监测基地, 重庆 400716,西南大学资源环境学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400716

摘要：以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内的稻-油轮作农田为研究对象，采用静态暗箱/气相色谱法，对覆膜与常规（不覆膜）两种处理下稻-油轮作农田CH₄和N₂O的排放特征及影响因素进行了为期一年的原位观测.结果表明，两种处理下，CH₄和N₂O的排放均主要集中在各作物的生长前期，水稻季CH₄和油菜季N₂O的排放通量均具有较明显的季节变化；全年CH₄的排放通量介于-0.45~1.90 mg·（m2·h）-1，N₂O的排放通量介于-46.1~2040.7μg·（m2·h）-1.地膜覆盖提高了CH₄和N₂O排放总量，其中覆膜处理全年CH₄排放总量为（27.22±4.48） kg·hm-2，相比常规处理（19.93±0.56） kg·hm-2提高了26.22%；覆膜处理N₂O的年排放总量为（13.14±0.82） kg·hm-2，较常规处理下（11.27±2.77） kg·hm-2增加了16.6%.覆膜显著提高了油菜季土壤含水率，而对全年各作物季土壤温度（地下5 cm温度和地表温度）没有明显的影响.覆膜处理下油菜季CH₄和N₂O的排放与土壤含水率呈负相关，幼苗期达显著负相关；两种处理下，各作物季CH₄和N₂O的排放与土壤温度的相关性均很小.研究表明，地膜覆盖影响作物各生育期内CH₄和N₂O的排放规律，改变了作物各生育期内2种气体排放占全季排放量的比例，促进了稻-油轮作农田CH₄和N₂O的排放.在100 a时间尺度上，覆膜处理下全年排放的CH₄和N₂O所引起的综合GWP（CO₂量）为4213.00 kg·hm-2，较常规处理3454.17 kg·hm-2提高了22.0%，表明覆膜不是一种有效的碳减排措施.

关键词：地膜覆盖,稻-油轮作,CH4,N2O,排放通量,全球增温潜势(GWP),