施肥及林下雜草管理對山核桃林地土壤溫室氣體排放的影響.pdf

1、施肥及林下植被管理是非常重要的經(jīng)濟林經(jīng)營措施,對森林土壤生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)及全球氣候變化有重大的影響。山核桃(Carya cathayensis)是世界上最重要的木本油料樹種之一,也是非常重要的經(jīng)濟林。浙江省山核桃產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的七成以上。近年來,農(nóng)民為了提高山核桃產(chǎn)量,在生產(chǎn)中采取剔除林下雜草、施用化肥等經(jīng)營措施,這些措施有可能導致土壤溫室氣體排放的變化。本研究在浙江臨安典型山核桃林地設置為期一年的定位試驗,利用靜態(tài)箱-氣相色譜法研

2、究了不同施肥措施:對照處理(CK、不施肥)、單施無機肥處理(IF)、單施有機肥處理(OF)和有機無機肥配施處理(OIF,1/2有機肥和1/2無機肥),及林下雜草管理模式(剔除雜草和留養(yǎng)雜草)對山核桃林地土壤溫室氣體排放和活性有機碳庫的影響。研究結果表明:
　　(1)不同施肥處理山核桃林地土壤CO2和N2O氣體排放均呈明顯的季節(jié)變化規(guī)律,表現(xiàn)為夏季高,冬季低。
　　單施無機肥處理土壤CO2平均排放通量為72.8 mg C m-

3、2 h-1,顯著高于CK(51.7 mg C m-2 h-1)、有機無機肥配施(47.6 mg C m-2 h-1)和有機肥處理(41.8 mg C m-2 h-1)(P<0.05)。不同施肥處理山核桃土壤CO2年累積排放量的大小順序為:單施無機肥(5.07 t C hm-2yr-1)>對照(3.91 t C hm-2yr-1)>有機無機肥配施(3.80 t C hm-2yr-1)>單施有機肥(3.21 t C hm-2yr-1),單施

4、無機肥顯著促進了土壤CO2排放(P<0.05),單施有機肥和有機無機肥配施對山核桃林地土壤CO2排放沒有顯著影響。
　　單施無機肥、單施有機肥和有機無機肥配施處理土壤N2O平均排放通量為0.020、0.025和0.016 mg N m-2 h-1,均顯著高于CK(0.014 mg N m-2 h-1)(P<0.05)。不同施肥處理山核桃土壤N2O年累積排放量的大小順序為:單施有機肥(2.17 kg N hm-2yr-1)>單施無機

5、肥(2.01 kg N hm-2yr-1)>有機無機肥配施(1.94 kg N hm-2yr-1)>對照(0.94 kg N hm-2yr-1),施肥處理均顯著增加山核桃林地土壤N2O排放(P<0.05),不同施肥處理之間土壤N2O排放無顯著差異性。
　　(2)不同施肥處理山核桃林地土壤CH4的排放呈波浪形變化,沒有明顯的季節(jié)規(guī)律。不同施肥處理山核桃土壤CH4年累積排放量的大小順序為:有機無機肥配施(0.21 kg C hm-2y

6、r-1)>對照(-0.21 kg C hm-2yr-1)>單施有機肥(-0.30 kg C hm-2yr-1)>單施無機肥(-0.99 kg C hm-2yr-1),施肥處理對山核桃林地土壤CH4排放無顯著影響。
　　(3)留養(yǎng)雜草和剔除雜草山核桃林地土壤CO2排放呈現(xiàn)一致的季節(jié)變化規(guī)律,在雜草生長季留養(yǎng)雜草土壤 CO2排放通量顯著高于剔除雜草處理,留養(yǎng)雜草處理土壤CO2平均排放通量為66.37 mg C m-2 h-1,是剔除雜

7、草處理(55.34 mg C m-2 h-1)的1.2倍;留養(yǎng)雜草處理土壤CO2年累積排放量為4.54 t C hm-2yr-1,顯著高于剔除雜草處理(3.88 t C hm-2yr-1)(P<0.05)。留養(yǎng)雜草土壤N2O平均排放通量和年累積排放量為0.014 mg N m-2 h-1和0.96 kg N hm-2yr-1,顯著低于剔除雜草處理0.025 mg N m-2 h-1和2.11 kg N hm-2yr-1(P<0.05)。

8、留養(yǎng)雜草土壤CH4年累積吸收排放量為-0.71 kg C hm-2yr-1,顯著低于剔除雜草處理(-1.16 kg C hm-2yr-1)(P<0.05)。
　　(4)不同施肥處理山核桃林地土壤水溶性有機碳和微生物量碳含量季節(jié)變化規(guī)律一致,夏季高,冬季低。不同施肥和林下雜草管理條件下,山核桃林地土壤CO2和N2O排放均與地下5cm處土壤溫度呈顯著正相關(P<0.05)。
　　(5)不同施肥處理土壤溫室氣體排放的綜合溫室效應(