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王树会,陶雯,梁硕1,张旭博2,孙楠1,徐明岗1 #br#
WANG ShuHui1, TAO Wen2, LIANG Shuo1, ZHANG XuBo2, SUN Nan1, XU MingGang1
摘要: 【目的】由农业活动引起的温室气体排放已成为引起全球气候变暖的主要因素之一。华北平原是我国主要的粮食产区,优化华北平原的施肥模式对减少农田土壤的温室气体排放、减缓全球气候变暖具有重要意义。【方法】本研究基于长期定位试验点观测数据,利用验证后的机理过程模型—SPACSYS,结合区域数据库及ArcGIS,明确2010—2050年华北平原旱地三种施肥情景(等氮量)即单施化肥(NPK)、50%化肥配施50%有机肥(NPKM(5:5))和30%化肥配施70%有机肥(NPKM(3:7))下,土壤年均固碳速率(?SOC)、N2O年均排放量和年均净全球增温潜势(NGWP)的空间格局。【结果】华北平原旱地?SOC表现为东部较高、西部较低,较高的地区主要包括江苏省和山东省。相关分析结果表明,?SOC与初始土壤有机碳含量呈现显著负相关关系,逐步线性回归分析进一步表明,初始土壤有机碳含量、年均温和土壤pH是影响?SOC的三个重要因子,共解释了其变异的24%。土壤N2O年均排放量表现为中部较高、北部和南部较低,较高的地区主要包括山东省部分地区和江苏省。相关分析结果表明,土壤N2O年均排放量与初始土壤有机碳含量呈现显著正相关关系。总体来看,与NPK情景相比,NPKM(5:5)和NPKM(3:7)两种情景均增加华北平原旱地?SOC、降低N2O年均排放量,其中?SOC(233和236 kg C·(hm-2 yr-1))分别增加了79%和82%,N2O年均排放量(15.8和14.4 kg N·(hm-2·a-1))分别降低了21%和28%,NGWP(6.6和5.9 t CO2-equivalent·hm-2·a-1))分别降低了26%和34%。【结论】长期来看,相比传统的单施化肥模式,长期化肥配施有机肥有利于华北平原旱地土壤固碳、土壤N2O减排和减缓温室效应。