生草免耕桃园生态系统的碳交换动态变化特征.pdf

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1、第28卷第12期2162012年6月农业工程学报Trallsactionsoft11eChiTle辩SocietyofA鲥culturaIEngine嘶ngV01．28No．12Jun．2012生草免耕桃园生态系统的碳交换动态变化特征郭家选1，何桂梅2，师光禄1，王小平2，王有年1※(1．北京农学院植物科学技术学院，农业应用新技术北京市重点实验室，北京102206；2．北京市林业碳汇工作办公室，北京100013)摘要：植物同碳是减缓伞球气候变暖的有效途径。然而’农田尺度果园固碳能力目前还不清楚。该文采用涡

2、度相关技术，研究粗砂土立地条件下12a生树龄生草免耕桃同生态系统碳交换和能量平衡各分量的动态变化。结果表明，在盛袍期存在明显的同碳能力，日峰值为-0．33mg／(rn2·s)(以C02计)。存旺盛生长期波文比值在013以下．日净同碳值最高为一25．1g“m2·d)(以c02计)。落叶期存在明显的高c02排放，日峰值为O．60m叭m2·s)(以C02计)。监测期内桃园生态系统口平均波文比值和净固碳量分别为(1．22士1．56)和(．2．90士6．63)∥(m2·d)(以C02计)，年净生态系统碳交换量(ne

3、tecosystemexch锄ge，NEE)为一1052g，(m2·a)(以c02计)。以上结果揭示粗砂土12a生树龄生草免耕桃园生态系统有较强的吲碳能力。该文为评价果园碳汇功能提供基础数据。关键词：C02，通量，生态系统，桃园，波文比值，涡度相关法doi：10．3969a．issn．1002—6819．2012．12．035中图分类号：S718．55+4．2文献标志码：A文章编号：1002—681町20121—12一0216—07郭家选，何桂梅，师光禄，等．生草免耕桃园生态系统的碳交换动态变化特征[J】

4、．农业工程学报，2012，28(12)：216—222．(}uoJiaxuan，HeG伍mei，ShiGuanglu，eta1．C'ynamicchangechamct嘶sticsofc盯bonexchaIlgeonsowngrass锄dno-tjllagepeachorchard[J]，Tr肌sactjonsofthechinesesocietyofAgricultIlralEngineering(1hnsactionsoftheCSAE)，2012，28(12)：216—222．(inChine∞wi

5、thEngl曲absIract)0引言陆地生态系统碳汇功能特征与植被类型、人类活动干扰程度等有关。目前，关于生态尺度陆地生态系统碳交换的研究主要集中于森林、草地和农作物农田生态系统【1∞J，而果园净生态系统碳交换以及影响因子的文献报道较少【_7。鲥。在基于涡度相关原理等生态尺度的土壤．植被．大气连续体系统内碳通量监测的基础上，大量研究表明森林和草地生态系统具有较强的固碳潜力，而人类农业生产活动最终却促进了温室气体的净排放，加拿大农业生产活动产生的温室气体站全国排放的温室气体近10％左右【l们。作物种类、种

6、植制度和水肥管理等因素与农田生态系统碳源汇功能特性有关，灌溉和雨养玉米农田生态系统年净生态生产力为大气碳汇，而灌溉和雨养大豆农田生态系统为大气碳源，综合考虑灌溉、农产品收获以及施肥等方面雨养玉米，大豆轮作生态系统年净固碳量接近为零，而玉米连作灌溉为大气碳中性收稿日期：2011Ⅲ9-0l修订日期：2012．05．25基金项目：国家科技支撑项目(2008BAD95807。2011BAD32803)：国家自然科学基金项目(31040006)；国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008zx07425枷1)；北京

7、市教育委员会科研水平提高经费资助(5076016010)作者简介：郭家选(1966一)女，山东莱西人，博士，副教授，主要从事农田生态系统能量物质传输研究。北京北京农学院植物科学技术学院。102206。E咐il；gs胁@10m．com※通信作者：王有年(195I一)男，北京人。教授，博士生导师．主要从事果树优质与生态安全生产技术及理论研究。北京北京农学院植物科学技术学院，102206。E眦i1：叩bua@126．∞m和弱大气碳源，灌溉玉米一大豆轮作生态系统则为碳源较强pJ。果同生态系统不同于一年生草本粮食作

8、物生态系统，具有大气碳汇和碳源双重特性；一方面，作为碳汇通过长期多年光合作用将碳储存于果树木材、果实和果圃士壤中；另一方面，作为碳源通过果树修剪、果实收获、施肥和耕作管理以及植物十壤呼吸等将碳排放到大气环境中⋯l。果园生态系统碳储量和固碳能力的研究大多采用生物量法f12“31和箱法【14。1”。农业部统计，2008年中国果园面积1．1×lO7hm2，占世界果园面积的23％，在全球气候变化和中国耕地资源和水资源短缺的背景下，为保