CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響

doi：10.3969/j.issn.1000-4440.2024.05.010

收稿日期：2023-05-08

基金項目：國家自然科學基金項目（42071023、41775152）

作者簡介：曹琰梅（1999-），女，新疆巴州人，碩士研究生，研究方向為氣候變化與地-氣系統碳氮交換。（E-mail）1473939077@qq.com

通訊作者：胡正華，（E-mail）zhhu@nuist.edu.cn；李" 琪，（E-mail）liqix123@sina.com

摘要：" 為研究CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響，利用由開頂式氣室（OTC）組成的CO2濃度自動調控平臺，揚麥22號為供試材料開展田間試驗。將大氣CO2濃度作為對照（CK），設置CO2濃度緩增處理C80（CO2濃度緩慢增加80 μmol/mol）和C120（CO2濃度緩慢增加120 μmol/mol）。結果表明，CO2濃度緩增處理沒有改變小麥田N2O排放通量的季節性變化特征。在2017-2018年冬小麥生長季，CK、C80處理土壤N2O累積排放量分別為（25.49±3.33） mg/m2、（26.83±3.21） mg/m2；2018-2019年冬小麥生長季，CK、C120處理土壤N2O累積排放量分別為（113.06±2.66） mg/m2、（121.20±9.28） mg/m2。在2017-2018年冬小麥生長季，CK、C80處理土壤-冬小麥系統N2O累積排放量分別為（25.99±1.39） mg/m2、（29.83±4.20） mg/m2。各生育期土壤N2O累積排放量與冬小麥地上部分生物量呈極顯著正相關（P＜0.01），土壤-冬小麥系統N2O累積排放量與冬小麥地上部分生物量呈極顯著正相關（P＜0.01）。

關鍵詞：" 冬小麥；N2O排放量；開頂式氣室；CO2濃度緩增

中圖分類號：" S512.1+1""" 文獻標識碼：" A""" 文章編號：" 1000-4440（2024）05-0855-10

Effects of gradually elevated CO2 concentration on N2O emission from winter wheat field

CAO Yanmei1，" KE Haonan1，" SHANG Dongyao2，" WU Manqiu1，" SHUAI Siliang1，" HU Zhenghua1，" LI Qi1

（1.School of Ecology and Applied Meteorology， Nanjing University of Information Science amp; Technology， Nanjing 210044， China；2.Henan Institute of Meteorological Science， Key Laboratory of Agrometeorological Support and Applied Technique， China Meteorological Administration， Zhengzhou 450003， China）

Abstract：" In order to study the effects of gradually elevated CO2 concentration on N2O emission from winter wheat field， a field experiment was carried out with Yangmai 22 as the test material by using an open-top chamber （OTC）. Using atmospheric CO2 concentration as the control （CK）， and two gradually elevated CO2 concentration treatments， C80（CO2 concentration increased by 80 μmol/mol） and C120（CO2 concentration increased by 120 μmol/mol）， were set. The results showed that the seasonal variation of N2O emission flux in wheat field was not changed by the slow increase of CO2 concentration. During 2017-2018 winter wheat growing season， the cumulative N2O emissions from soil in CK and C80 treatment were （25.49±3.33） mg/m2 and （26.83±3.21） mg/m2， respectively. During 2018-2019 winter wheat growing season， the accumulative N2O emissions in CK and C120 treatment were （113.06±2.66） mg/m2 and （121.20±9.28） mg/m2， respectively. During 2017-2018 winter wheat growing season， the cumulative N2O emissions from the soil-winter wheat system in CK and C80 treatment were （25.99±1.39） mg/m2 and （29.83±4.20） mg/m2， respectively. The cumulative N2O emission from soil was positively correlated with the aboveground biomass of winter wheat （P＜0.01）， and the cumulative N2O emission from soil-winter wheat system was positively correlated with the aboveground biomass of winter wheat （P＜0.01）.

Key words：" winter wheat；N2O emissions；open top chamber；gradually elevated CO2 concentration

CO2是主要的溫室氣體，CO2濃度隨著人類活動的增加而逐年上升，目前濃度為419 μmol/mol，預計2050年會增加到550 μmol/mol。CO2濃度升高已成為全世界共同面臨的環境問題。N2O作為三大溫室氣體之一，其百年尺度上增溫潛勢是CO2的273倍，在2012-2019年，大氣中N2O含量的增長速度達到了每年0.96 nmol/mol。農田生態系統的N2O排放量占人為溫室氣體排放量的65%，是主要的N2O排放源。小麥2022年種植總面積達到2.3×107 hm2，是重要的糧食作物。因此，研究大氣CO2濃度升高對小麥田N2O排放的影響，有助于科學應對未來氣候變化，確保農業生產安全。……