内陆干旱区栽培草地生长季温室气体排放

发布时间：2017-09-13 17:19

  本文关键词：内陆干旱区栽培草地生长季温室气体排放

  更多相关文章： 栽培草地 温室气体 甲烷 氧化亚氮 紫花苜蓿 割草 放牧 干草产量 粗蛋白产量

【摘要】：西北内陆干旱区是我国重要栽培牧草生产基地,紫花苜蓿种植面积全国最大。本研究采用静态箱法测定了多年生牧草割草地、一年生割草地、一年生小谷物放牧地、多年生放牧草地等栽培草地生长季GHG排放动态,主要得到以下结论。(1)不同种植年限的多年生割草地紫花苜蓿的温室气体排放均表现为CH_4汇、CO_2和N2O源。生长季内,紫花苜蓿地CH_4吸收通量呈现先降低后升高的趋势,CH_4总吸收量(y)与建植年限(x)可用方程y=0.0471x2-0.503x+0.6322(R2=0.9038,P=0.003)拟合,CH_4吸收量与地上生物量(R=-0.633,P=0.019)和地下生物量(R=-0.889,P=0.000)均显著负相关。紫花苜蓿地CO_2排放量呈现先上升后降低趋势,总排放量(y)与建植年限(x)可用方程y=-6.3729x2+59.337x+96.495(R2=0.6011,P=0.045)拟合,排放量与地上生物量(R=0.753,P=0.005)和地下生物量(R=0.656,P=0.021)显著正相关。紫花苜蓿地NO_2排放通量生长季内呈现先升高后降低的趋势,总排放量(y)与建植年限(x)可用方程y=-0.013x2+0.129x-0.015(R2=0.7297,P=0.029)拟合,N2O排放量与地上生物量(R=0.647,P=0.023)和地下生物量(R=0.766,P=0.004)正相关显著。CO_2、CH_4、N2O排放通量分别与0-20cm土壤总磷含量显著负相关(R=-0.442,P=0.008;R=-0.400,P=0.013;R=-0.358,P=0.036),分别与土壤有机碳显著正相关(R=0.716,P=0.002;R=0.39,P=0.019;R=0.705,P=0.004),CO_2排放通量分别与0-20cm层土壤全氮含量负相关显著(R=-0.337,P=0.042)。(2)生长季内,玉草、饲用玉米、高丹草、箭{H豌豆等一年生割草地的CH_4吸收通量、CO_2和N2O排放通量均表现出先升高后降低的趋势。高丹草草地的甲烷吸收通量显著高于箭{H豌豆(P=0.038)和玉草(P=0.040),箭{H豌豆草地的CO_2排放通量显著高于高丹草(P=023)和玉草(P=0.011)。4种草地CH_4的吸收通量(y)与土壤温度(x)可用方程y=-0.0878x2+4.8615x-75.242(R2=0.8445,P=0.005)拟合,CO_2和NO_2的排放通量与土壤温度极显著正相关(R2=0.748,P=0.002;R2=0.0519,P=0.008)。(3)在生长季内,绵羊轮牧的大麦、小麦、黑麦一年生小谷物地CH_4吸收通量和NO_2排放量均呈现下降趋势,三种草地的CO_2排放通量均呈现出升高的趋势。与不放牧的对照相比,绵羊轮牧并未改变草地作为CO_2和N2O的源以及CH_4汇的功能,但显著降低大麦(P=0.041)和小麦(P=0.006)草地的CH_4吸收通量,大麦、小麦、黑麦草地的CO_2排放通量(P=0.009;P=0.018;P=0.023)。(4)绵羊轮牧的紫花苜蓿和高羊茅混播草地,在生长季内,CH_4吸收通量表现出下降后升高的趋势,CO_2和N2O排放通量呈现出先上升后下降的趋势。放牧显著降低了多年生放牧草地的CH_4吸收通量(P=0.018)和CO_2排放通量(P=0.011)。(5)豆科栽培草地中,5yr紫花苜蓿草地CH_4吸收能力最强,CO_2排放通量最高,用于割草的紫花苜蓿和高羊茅混播草地的N2O排放量最高。禾草地中,高丹草、小麦草地的CH_4吸收能力最强,C3禾本科牧草草地的CO_2排放通量显著高于C4牧草(P=0.025),C4牧草草地的N2O总排放通量显著高于C3牧草草地(P=0.018)。豆科牧草草地的GHG排放量显著高于禾草地(P=0.022)。(6)割草地中,大麦、小麦、黑麦草地单位干草产量的GHG排放总量显著高于玉草、高丹草、苜蓿及箭{H豌豆草地(P0.05)。放牧降低单位粗蛋白产量的GHG排放(P0.05)。大麦、小麦草地单位粗蛋白产量的GHG排放量显著高于黑麦和紫花苜蓿/高羊茅混播草地(P0.05)。
【关键词】：栽培草地 温室气体 甲烷 氧化亚氮 紫花苜蓿 割草 放牧 干草产量 粗蛋白产量
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S812
【目录】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 前言8-10
• 第二章 文献综述10-21
• 2.1 影响草地GHG排放的主要非生物因素10-14
• 2.1.1 温度10-11
• 2.1.2 土壤水分对GHG排放的影响11-12
• 2.1.3 土壤理化性质对GHG排放的影响12-13
• 2.1.4 土壤PH对GHG排放的影响13-14
• 2.1.5 光照强度对GHG排放的影响14
• 2.2 放牧对草地的影响14-18
• 2.3 植被类型对草地GHG排放的影响18-19
• 2.4 GHG通量测定方法19-21
• 2.4.1 直接测定法19-20
• 2.4.2 间接测定法20-21
• 第三章 材料与方法21-23
• 3.1 研究地区概况21
• 3.2 研究材料与方法21-22
• 3.2.1 样地设置与管理21
• 3.2.2 GHG取样与测定21-22
• 3.2.3 土壤基本理化性质研究方法22
• 3.3 数据统计分析方法22-23
• 第四章 实验结果与讨论23-47
• 4.1 栽培草地生长季GHG排放月动态23-31
• 4.1.1 多年生割草地（不同年龄苜蓿草地）生长季GHG排放月动态23-25
• 4.1.2 一年生割草地（玉草、高丹草、玉米、箭{H豌豆）生长季GHG排放动态25-27
• 4.1.3 一年生放牧草地（大麦、小麦、黑麦）生长季GHG排放动态27-29
• 4.1.4 多年生放牧地生长季GHG排放动态29-31
• 4.2 生长季GHG总排放通量31-35
• 4.2.1 栽培草地生长季GHG总排放通量比较31-34
• 4.2.2 单位经济产量的GHG排放总量（CO_2当量表示）34-35
• 4.3 各因素对栽培草地GHG排放的影响35-43
• 4.3.1 苜蓿建植年限35-37
• 4.3.2 草地生物量37-39
• 4.3.3 土壤温度39-41
• 4.3.4 土壤全氮（TN）/全磷（TP）/有机质（SOM）41-42
• 4.3.5 放牧42-43
• 4.4 讨论43-47
• 4.4.1 多年生割草地、一年生割草地GHG排放特征及其影响因素43-45
• 4.4.2 放牧对不同栽培草地GHG排放的影响45
• 4.4.3 草地单位经济产量GHG排放45-47
• 第五章 主要结论47-48
• 参考文献48-55
• 在学期间研究成果55-56
• 致谢56

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