不同种植年限茶园土壤温室气体的排放研究

【摘要】农业生态系统温室气体的排放及其对环境的影响越来越受到人们的重视,而茶园是我国主要的土地利用方式之一。为了解茶园生态系统中温室气体的排放现状及其影响机制,为茶园科学生产提供依据,本课题采用静态箱—气相色谱法通过野外检测和室内分析,以咸宁市贺胜桥镇不同种植年限的茶园土壤为研究对象,对N20、C02、CH4的排放通量及其影响因子进行了初步的研究,主要的结论有：1)不同种植年限茶园土壤N20通量的变化范围为-31.13～554.46μg/(m2·h),平均排放通量在1.57～64.78μg/(m2·h)之间,按排放通量大小排序为：5年茶园>40年茶园>15年茶园>林地。土壤N20排放通量呈现明显的季节性变化,春季最高。40年茶园土壤的含水量与土壤N20呈显著线性相关；5年茶园土壤的NH4+含量与N2O达到极显著相关性；而5年茶园和40年茶园土壤的N20排放都与NO3-、DOC和MBC含量呈显著的相关性。2)不同种植年限土壤的C02通量变化范围为24.54-210.29mg/(m2·h),平均值在85.17-93.79mg/(m2.h)之间,按排放通量大小排序依次为：5年茶园>40年茶园>林地>15年茶园。土壤C02排放通量呈明显的季节性变化,表现出夏季排放最高。不同种植年限的茶园土壤C02排放量均与5cm地温达到了极显著相关,与土壤含水量无显著关系。40年茶园土壤的MBC含量与C02排放量呈显著性相关性。3)土壤CH4通量的变化范围在-50.72-73.46μg/(m2·h)之间,平均值在-4.22～3.09μg/(m2·h)之间变化,按通量大小排序依次为40年茶园>15年茶园>5年茶园>林地。土壤CH4通量呈现明显的季节性变化,冬季排放量最高。5年和15年茶园土壤CH4通量为负值,表现为吸收大气中的CH4,40年茶园土壤则表现为排放CH4。40年茶园的5cm地温与CH4排放呈显著相关性。4)室内培养14d期间,在添加氮源后,N20累积排放量分别为5.68,1.45,5.14]mg/kg;CO2累积排放量分别为125.52、251.88、177.6mg/kg;CH4累积通量分别为-1.94、1.42、-3.14μg/kg。而没有添加氮源时N20分别为3.08、0.98、2.91mg/kg;CO2分别为96.36、227.88、156.96mg/kg;CH4分别为0.28、-1.64、0.61μg/kg,氮素的输入促进了土壤C02的排放并改变了土壤CH4的排放与吸收状态。5)室内模拟实验中,未添加氮源时,5年、15年和40年茶园土壤的DOC含量均与N2O排放量达到显著相关,R2分别为0.668、0.920和0.793；5年茶园和15年茶园土壤的CO2排放量与DOC含量达到显著相关,R2分别为0.668和0.775。添加氮源时,5年和40年茶园土壤N2O排放量均与NH4+含量呈显著相关性,R2分别为0.811和0.809；而15年茶园土壤的DOC含量与H2O排放量达到极显著相关,与C02排放量呈显著相关性,R2分别为0.866和0.826。
【作者】陈茜；
【导师】胡荣桂；
【作者基本信息】华中农业大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】温室气体；茶园；种植年限；

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