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不同土地利用类型土壤温室气体排放对温湿度的响应

2021-09-05桑文秀杨华蕾唐剑武

关键词:湿度温度

桑文秀 杨华蕾 唐剑武

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)時达到最大; 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

中图分类号: S154.1 文献标志码: A DOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2021.04.013

Response of soil greenhouse gas emissions to temperature and moisture across different land-use types

SANG Wenxiu1, YANG Hualei1, TANG Jianwu1,2

(1. State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200241, China; 2. Institute of Eco-Chongming, Shanghai 202162, China)

Abstract: In this paper, soil samples were collected from the red soil region of southern China (namely, the Sunjiaba small watershed in Yingtan, Jiangxi) across four different land-use types. Laboratory incubation experiments were subsequently carried out from June 2019 to October 2019. We used a closed chamber to measure soil greenhouse gases (CO2, CH4, N2O) simultaneously with the help of an advanced greenhouse gas analyzer (Picarro-G2508). The aim was to explore the response of soil greenhouse gas emissions across different land-use types to changes in temperature and soil moisture levels under the premise of global climate change. The results showed that the global warming potential (GWP) of the four land-use types increases with paddy, orangery, forest, and upland, respectively. This suggests that greenhouse gas emissions from paddy soils have the greatest relative impact on global warming. In a temperaturecontrolled experiment, soil CO2 emissions were shown to have a significant positive correlation with soil temperature. The Q10 values of soil respiration coefficients for the four land-use types were: 2.61 (forest),2.51 (upland), 3.12 (orangery), and 3.17 (paddy). Thus, paddy soil respiration has the highest temperature sensitivity, indicating that paddy soil has a higher CO2 emission potential. Correlations were not significant between CH4 and N2O emissions to soil temperature. In the moisture-controlled experiment, the results indicated that soil CO2 emissions increased at the beginning and then decreased with increasing soil moisture, with the maximum emission rate at 20% GWC (gravity water content). CH4 emissions from paddy soils increased with soil moisture (R2 = 0.887 5); CH4 fluxes from the other three land-use types, however, were not significantly related to soil moisture. The soil N2O emissions increased at the beginning and then decreased across the soil moisture range measured; all land-use types had the highest N2O fluxes at 25% GWC.

Keywords: land-use types; greenhouse gas; red soil; temperature; moisture

0 引 言

近年来, 由于全球气候变暖, 海平面上升、水资源分布失衡等极端气候事件频发, 威胁着人类社会的生存和发展, 已引起国内外广泛关注[1-5]. 而温室气体排放是导致全球气候变暖的主要驱动因素之一,且与人类活动密不可分. 因此, 研究生态系统温室气体排放规律及其关键环境影响因子, 可以为制定碳氮减排政策、应对全球气候变化提供理论基础[6-7].

土壤生态系统是一个巨大的碳库和氮库, 气候变暖导致的土壤温湿度变化可能通过改变土壤微生物活性、氧化还原电位、通气率等, 继而影响土壤CO2、CH4、N2O排放及土壤碳氮的源汇效应[8-11]. 因此, 研究土壤温湿度对土壤温室气体排放的影响具有重要意义. 以往研究表明, 土壤呼吸与温度呈正指数相关关系[12-16], 气温升高10℃, 土壤CO2释放强度增加151%[17], 而土壤温度升高5℃, CO2排放通量则提高25% ~ 40%[12]. 此外, 研究显示, 土壤CO2排放通量的峰值通常出现在60% WFPS (water-filled pore space, 充水孔隙度)[18]. 这些研究只关注于土壤CO2排放对温湿度的影响, 而同时调查CO2、CH4、N2O这3种温室气体对土壤温湿度响应趋势的研究鲜有报道.

红壤是我国南方典型的土壤类型, 其土地利用类型多样. 随着粮食需求的增加, 大量林地转变为耕地[19], 但是土地利用类型改变可能会影响生态系统温室气体汇源转化, 从而导致气候变暖[20-21]. 以往的研究主要关注同一种土地利用类型中土壤温室气体排放对环境因子的响应. 例如, 鲁江等[22]比较研究了紅壤稻田休耕及非休耕土壤CO2排放通量差异; 伍玉鹏等[23]评估了不同C/N下红壤旱地土壤CO2、CH4、N2O排放通量; 刘玲玲等[24]估算了千烟洲红壤丘陵区有凋落物和无凋落物林地土壤CO2、CH4、N2O平均排放通量. 这些研究只涉及了红壤林地或农田等某一种土地利用类型, 而土地利用类型转变对红壤地区温室气体排放影响的研究还较少.

目前, 许多研究中应用的温室气体监测方法常使用气袋在固定时间间隔采集气样后再利用气相色谱仪对其进行分析[25-27], 这种方法测得的温室气体浓度代表每个时间点的数值, 不具有连续性. 而Picarro-G2508温室气体分析仪实现了实时连续监测, 能够更精确地获得CO2、CH4、N2O通量数据,是目前最先进的多组分温室气体分析仪之一.

本文通过室内控制实验, 旨在研究江西孙家坝红壤小流域4种不同土地利用类型(林地、旱地、橘园、稻田)土壤CO2、CH4、N2O排放通量差异及其对土壤温湿度的响应, 同时还评估了各土地利用类型红壤的全球增温潜势, 研究结果将为南方红壤生态系统温室气体排放及碳汇估算提供基础数据, 为我国应对气候变化的国家战略提供理论支持.

1 材料与方法

1.1 研究区域

供试土壤于2019年5月采自江西省鹰潭市余江县孙家坝红壤小流域(116°41′E ~ 117°09′E,28°04′ N ~ 28°37′ N). 余江县地处赣东北向鄱阳湖平原的过渡地带, 气候温热多雨, 土壤为中亚热带生物气候旺盛的生物富集过程和脱硅富铁铝化风化过程相互作用形成的红壤. 所选4种土地利用类型分别是林地(6%)、旱地(48.7%)、橘园(19.8%)、稻田(24.8%), 其中林地树种以栎树(Quercus Linn)、女贞(Ligustrum lucidums)为主, 旱地种植芝麻(Sesamum indicum L.)和花生(Arachis hypogaea Linn.), 橘园种植柑橘(Citrus reticulata), 水稻(Oryza sativa L.)为双季稻(见图1).

1.2 实验设计

4种土地利用类型样地各随机选择3个采样点(见图1), 每个采样点分别设置3个1 m × 1 m的小样方(间距约3 m). 采集表层0 ~ 20 cm深土壤, 去除较大根系及石块并混匀, 以代表该土地利用类型土壤样品. 土壤初始基本理化性质如表1所示.

于2019年5—7月进行土壤分样、驯化及预实验. 预实验结果表明: 土壤湿度(重量含水率gravity water content, GWC)为25% GWC时, 土壤湿度达到土壤含水量饱和状态; 当土壤湿度为30% GWC时, 土壤湿度为淹水状态(水位在土壤表层以上2 ~ 3 cm).

在2019年8—10月开展了10℃、20℃、30℃、40℃共4个温度梯度(75%空气湿度, 20%土壤湿度) 和10%、20%、25%、30% GWC共4个湿度梯度(室温20℃)的室内控制实验. 各取48个PVC管(直径20 cm, 高35 cm)分别用于温度与湿度的控制实验(各3次重复). 在实验开始后的第0天、第1天、第2天、第4天、第6天、第8天、第10天、第12天测量土壤CO2、CH4、N2O排放通量, 并取稳定后的数值作为反映该土壤湿度下土壤CO2、CH4、N2O排放数据. 每3天称重计算土样GWC, 并通过添加去离子水补偿散失水分以调节土壤湿度(测气前一天浇水以减少气体脉冲影响).

1.3 参数测定

采用手持式多功能数采ProCheck (Decagon, EC-5, 美国)、土壤pH计(E-201-Z型, 雷磁, 中国)、土壤ORP计(TR-091型, 雷磁, 中国) 分别测量表层5 cm深土壤温度(℃)、电导率(S·m–1)、土壤pH值、土壤氧化还原电位(mV), 采用元素分析仪(Vario Macro CNS, Elemental Analyzer, 德国)测定土壤碳氮含量(%)[31], 采用激光粒度仪(LS13320, Coulter, 美国)测量粒度[32], 并统计粒径小于2 μm的百分比即为土壤粘粒度(%).

2 结果与分析

2.1 土壤温室气体排放对温度的响应

4种土地利用类型土壤CO2排放通量(即土壤呼吸)从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地(见图2(a)), 且与温度呈显著正指数相关关系(p < 0.01, 见表2). 根据土壤呼吸与温度指数拟合结果(见表2)及Q10呼吸模型, 得到20%土壤湿度下4种土地利用类型土壤Q10值, 分别为林地2.61、旱地2.51、橘园3.12、稻田3.17, 表明稻田土壤温度敏感性最高. 此外, 在40℃时, 稻田土壤CO2排放最高, 其通量达2.16 μmol·m–2·s–1, 可见相比于其他3种土地利用类型, 高温对稻田土壤呼吸影响更大.

4种土地利用类型中稻田土壤CH4排放明显高于其他土地利用类型, 且在10 ~ 30℃时略微增加,但当土壤温度达40℃时, 稻田土壤CH4排放大幅增加, 此时其平均排放通量为0.05 μmol·m–2·s–1,是30℃时CH4排放通量的约21倍(见图2(b)). 然而, 其他3种土地利用类型土壤CH4排放随温度无明显变化, 排放通量均接近于零. 综上, 稻田土壤CH4排放与温度正相关, 且受40℃高温影响较大,而其他土地利用类型土壤CH4排放与温度不相关.

与CH4排放趋势类似, 稻田土壤N2O排放通量明显高于其他3种土地利用类型(见图2(c)), 且随温度升高稻田土壤N2O排放上升. 在20℃以下时, 稻田土壤N2O排放增加缓慢, 但随着土壤温度的进一步升高(30 ~ 40℃), N2O排放通量迅速上升, 并在40℃时达到0.04 μmol·m–2·s–1. 这表明稻田土壤N2O排放对高温响应较大, 而其他3种土地利用类型土壤N2O排放与温度无显著相关性.

2.2 土壤温室气体排放对湿度的响应

如图3(a)所示, 4种土地利用类型中稻田土壤具有最高的CO2排放通量. 此外, 4种土地利用类型土壤CO2排放通量均随土壤湿度的升高呈先增加后减小趋势, 并在土壤湿度为20% GWC时达到峰值(见图3(a)). 综上, 我国南方红壤土壤呼吸存在最适土壤湿度: 20% GWC, 较高和较低的土壤湿度均会抑制土壤CO2排放.

由图3(b)可见, 稻田土壤CH4排放对土壤湿度的敏感性明显高于其他3种土地利用类型. 总体来看, 稻田土壤CH4排放随着土壤湿度增加而增加, 且统计结果表明稻田土壤CH4排放通量与土壤氧化还原电位呈显著负相关关系(R2 = 0.967, p < 0.05, 见图4). 可见增加的土壤湿度通过降低土壤氧化还原电位影响产CH4菌和CH4氧化菌, 进而增加稻田土壤CH4排放. 而其他3种土地利用类型土壤CH4排放通量与土壤湿度无显著相关性.

图3(c)结果显示4种土地利用类型N2O排放差异不大, 稻田土壤N2O排放略高于其他3种土地利用类型, 可见土地利用类型对红壤N2O排放的影响较小. 另外, 随着土壤湿度增加, 4种土地利用类型土壤N2O排放通量变化均为先增加后减少, 并在土壤湿度为25% GWC时达到峰值, 表明我国南方红壤N2O排放的最适土壤湿度为土壤含水量饱和状态. 然而, 土壤湿度在20% GWC以下时, 土壤氧化还原电位较高, 4种土地利用类型土壤N2O通量接近于零.

2.3 不同土地利用类型土壤GWP

4种土地利用类型受土壤温湿度影响的土壤GWP从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地(见图5、图6), 这表明4种土地利用类型中稻田土壤对全球变暖的贡献最大, 且稻田土壤GWP比其他3种土地利用类型高出一个数量级(见图5). 同时我们研究发现, 当土壤湿度一定时, 稻田土壤GWP随温度变化趋势由N2O占主导(见图2(b)、图2(c)、图5), 而其他3种土地利用类型均为土壤CO2排放对GWP的贡献率最大(见图2(a)、图5). 此外, 当土壤温度一定时, 4种土地利用类型土壤GWP随土壤湿度变化趋势由N2O占主导(见图3(c)、图6).

图5表明4种土地利用类型土壤GWP均随温度升高而增加(R2 > 0.968 9), 40℃时稻田土壤GWP达58.76 g·m–2·d–1, 是旱地土壤GWP(2.93 g·m–2·d–1)的20倍. 随湿度增加, 4种土地利用类型土壤GWP先增后减, 当土壤湿度为25% GWC时4种土地利用类型土壤具有最大的全球变暖潜力(见图6), 此时稻田土壤GWP为20.65 g·m–2·d–1. 可见, 相比于土壤湿度影响, 稻田土壤全球变暖潜力对40℃高温更为敏感.

3 讨 论

3.1 温度影响

土壤微生物活动是土壤呼吸的主要来源, 温度通过影响土壤微生物活动从而改变土壤CO2的释放量[33]. 通常认为, 土壤呼吸與土壤温度存在指数正相关关系[16]. 本研究也表明, 4种不同土地利用类型土壤CO2排放通量均随温度升高而呈指数增加. 这可能是由于增温会促进土壤微生物活性并加速对有机质的分解, 从而提高土壤呼吸速率[12].

产甲烷菌和甲烷氧化菌的共同作用决定CH4排放通量, 增温通过提高土壤微生物活性、微生物生长速率及产CH4酶的合成速率, 进而促进土壤CH4排放[34]. 丁维新等[35]研究结果表明, 高温优势产甲烷菌种是以乙酸或H2/CO2为底物的甲烷八叠球菌, 其促使土壤产生较高CH4排放; 低温的甲烷毛菌只能利用乙酸, 因此低温土壤产CH4能力较弱; 而甲烷氧化菌不易受温度变化的影响. 在本研究中,稻田土壤在40℃时的CH4排放通量明显增加, 这可能是由于红壤稻田土中可利用底物充足, 使得高溫条件下的产甲烷菌更有优势, 进而促进稻田土壤CH4排放.

硝化和反硝化作用作为土壤N2O的产生途径, 也是生态系统氮循环的重要环节[36]. 在本研究10 ~ 40℃的土壤温度范围内, 增温会促进稻田土壤N2O排放. 而当温度在20℃以下时, 稻田土壤N2O排放极弱, 表明低温不利于土壤N2O的产生, 这与前人研究结果一致[37-38]. 但当温度继续升高, 尤其在40℃时, N2O排放显著增加, 这可能是由于高温促进土壤微生物活性及酶活性进而加速硝化反硝化过程, 导致稻田土壤在高温下产生更多N2O排放[9,39-40].

3.2 湿度影响

土壤水分通过改变可溶性有机质的有效性影响土壤微生物对可溶性有机质的利用, 同时通过影响微生物活性和土壤孔隙通透性, 从而在不同程度上影响土壤呼吸强度[41]. 4种土地利用类型土壤CO2排放随土壤湿度升高而先增后减, 并在土壤湿度为20%时达到峰值. 这可能是由于在土壤湿度为10%时, 一定程度上的干旱胁迫抑制土壤呼吸速率, 而当湿度适宜时(20% GWC), 土壤微生物活性被激活从而促进土壤呼吸[42]. 但随着土壤湿度的进一步增加(25% ~ 30% GWC), 土壤孔隙充满水分,此时土壤呈厌氧环境, 使得土壤微生物活动受到抑制, 从而减弱土壤呼吸[43-44]. 而且土壤水分的增加会降低气孔扩散率, 这也会在很大程度上减少CO2排放通量[45]. 另外, 对于稻田而言, 这还可能是由于稻田土壤长期处于高湿状态(野外原位土壤湿度为25.6% GWC), 从而积累了较多的有机碳, 当土壤湿度降低(20% GWC), 这些有机碳会加速分解, 进而使CO2排放处于高位. 总体而言, 土壤湿度过低或过高时土壤呼吸均会受到抑制, 这与Kucera[46]的研究结果一致.

厌氧环境是产CH4的必要条件[47]. 淹水使得土壤氧化还原电位明显降低, 从而形成厌氧环境[48-51].随着氧化还原电位的下降, 土壤中的铁、锰易被还原为Fe2+和Mn2+, 相当于减少了甲烷氧化菌厌氧氧化的金属类电子受体[11,52], 所以随着湿度增加土壤CH4消耗(氧化)率逐渐降低[53-54]. 本研究中稻田土壤在30%土壤湿度(淹水2 ~ 3 cm)时观测到0.004 μmol·m–2·s–1的CH4排放通量, 显著高于其他土壤湿度下的稻田土壤CH4排放通量, 这可能是由于淹水土壤此时的土壤含氧量下降, 导致甲烷氧化菌厌氧氧化的电子受体减少, 从而使CH4被氧化量减少, 最终产生较多CH4排放.

随着土壤湿度的增加, 4种土地利用类型土壤N2O排放通量变化趋势为先升高后降低, 并在土壤湿度25% GWC时达到峰值. 这可能是由于增加土壤湿度有利于提高反硝化菌活性, 从而促进反硝化作用, 进而释放更多N2O[55]. 然而, 当土壤湿度增加到30% GWC(淹水)时N2O排放通量减少, 一方面可能是由于淹水对N2O的溶解及其对透气率的限制导致水层以上N2O浓度降低[56], 另一方面可能是由于淹水会造成土壤缺氧并提高N2O还原酶活性和亚硝酸酶活性, 使得反硝化细菌进一步将N2O还原成N2[39,57-58], 从而降低了N2O排放通量. 综上, 一定程度上的土壤湿度升高会增加N2O排放, 但长期淹水可能会减小土壤N2O排放通量.

3.3 土地利用类型、GWP及碳减排展望

土地利用类型转变通过改变土壤理化性质、选择微生物群落结构等, 从而使不同土地利用类型土壤温室气体排放存在差异, 并导致其对温湿度的响应程度不同[59], 本文的相关分析结果也证实了这一点. 本研究中稻田土壤表现出较高的CO2排放, 这可能是由于其土壤有机碳含量较高, 为土壤微生物提供充足底物以供土壤呼吸, 而这也反映了稻田土壤具有较高的固碳潜力[60]. 同时, 我们研究发现, 稻田土壤也是重要的CH4排放源, 这可能是由于稻田土壤底物充足且淹水之后产甲烷菌种群数量会快速升高, 从而在高温或淹水时产生更多CH4排放[35,57]. 另外, 稻田土壤较其他土壤有更高的N2O排放通量, 一方面可能是由于稻田土壤中有足够的有机碳底物供NO3?还原结合以进行反硝化作用, 另一方面可能是由于稻田土壤较其他土壤有较高的施肥率, 而施肥可增加土壤氮素含量并为反硝化细菌提供足够底物[61], 从而促进反硝化作用排放N2O. 此外, 施肥会改变土壤酸碱度, 其对土壤养分的有效性较大, 本实验亦测得稻田土壤pH值(5.50 ± 0.091)较低, 较小的pH则通过促进N元素的活性进而促进稻田土壤N2O排放[62]. 以往研究表明橘园土壤N2O排放较高[61,63], 而在本文中其N2O排放通量较低, 可能是本研究所采集的橘园土壤有机质含量较低所导致的. 另外, N2O对稻田土壤GWP贡献较大, 未来降低N2O排放产生的温室效应是降低稻田总温室效应的关键. 而且已有研究表明农田是N2O的主要来源, 农业土壤的贡献占人为N2O排放量的45%[64], 这主要是由于氮肥的广泛使用造成的, 而不同氮源及氮肥用量也会影响N2O排放, 对尿素等氮肥的科学使用有助于减缓气候变暖, 有待进一步开展施肥对农田土壤N2O排放影响的研究.

研究结果显示, 增温显著提高红壤GWP, 当温度从30℃升高到40℃时, 林地、旱地、橘园、稻田土壤分别增加12.76 t·hm–2·a–1、4.87 t·hm–2·a–1、6.91 t·hm–2·a–1、173.16 t·hm–2·a–1当量的CO2排放. 由此可见, 稻田土壤具有巨大的碳排放潜力, 且对大气中的温室气体浓度有显著贡献, 从而加剧全球气候变暖. 此外, GWP在土壤湿度为25% GWC时达到排放峰, 且其对土壤湿度的响应趋势由N2O主导, 所以可通过调控土壤水分条件, 以针对性地减少土壤N2O排放, 从而降低农田温室气体的综合全球变暖潜力.

近年来, 随着粮食需求的不断增加, 土地利用类型更多地向农业用地转变, 也造成更多的温室气体排放. 在日益增长的农业用地需求与应对全球变暖的温室气体减排行动相矛盾的情况下, 减少农业温室气体排放与增加农业土壤固碳能力成为权衡之策. 在全球气候变化背景下, 了解关键环境因子对温室气体排放的影响, 减小温室气体排放因子及排放量的不确定性, 以完善温室气体排放清单及预测模型, 对提升农田固碳减排潜力乃至未来全球碳减排具有重要意义.

本研究所得结论还需要进行野外验证, 结合野外原位监测数据完善预测模型. 另外, 本研究分别做了同一湿度下的温度梯度控制实验和同一温度下的湿度梯度控制实验, 旨在探讨单因子变化对土壤温室气体排放的定量影响, 之后还应开展双因子实验和多因子实验, 探讨不同环境影响因子间是否存在相互作用, 并进一步探讨其交互作用对土壤温室气体排放的影响. 此外, 本文结果的不确定性还涉及监测方法差异、影响程度定量分析、现有影响机理分析中的推测式分析, 还需进一步探究并确定这些不确定性因素的影响. 对于土壤温室气体排放变化的生物化学机理方面, 未来应深入开展土壤理化性质及土壤微生物对不同土地利用类型土壤温室气体排放及其环境因子响应的研究.

4 结 论

通过室内控制实验, 对我国南方红壤地区林地、旱地、橘园、稻田4种不同土地利用类型土壤CO2、CH4、N2O排放通量进行监测, 探讨了4种土地利用类型土壤CO2、CH4、N2O排放差异及其对温湿度的响应. 主要结论如下:

(1) 4种土地利用类型土壤CO2排放与土壤温度呈显著正指数相关关系(p < 0.01), 且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性较高, 表明其较高的CO2排放潜力; 稻田土壤CH4和N2O排放均与温度正相关, 而其他3种土地利用类型土壤CH4和N2O排放与温度无显著相关性.

(2)南方红壤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排放与土壤湿度无显著相关性; 而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.

(3) 4种土地利用类型土壤GWP从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地. 由于稻田土壤较高的有机质含量, 导致其在单位面积4种土地利用类型土壤中的全球变暖贡献率最高, 同时这也反映出稻田土壤具有较大的固碳减排潜力. 此外, 相比于土壤湿度, 稻田土壤GWP对高温的响应更敏感.

致谢 感谢中科院鹰潭红壤生态实验站提供的研究站位.

[参 考 文 献]

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(责任编辑: 李万会)

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