论文摘要
目前，以全球变暖为主要标志的全球变化已成为全社会普遍关注的焦点环境问题。究其原因，主要是由于人类活动的加剧，导致大气中温室气体的浓度急剧增加，大气逆辐射增强，温室效应加剧，全球气温趋于升高。土地利用变化是当前生物圈碳素循环的最主要人为驱动力之一，据政府间气候变化委员会的评估报告，土地利用变化向大气中释放的碳仅次于化石燃料燃烧释放的碳，是大气中的第二大人为碳源。土壤碳库的储量约为大气碳库的2～3倍，而土壤碳排放(主要是土壤呼吸过程)又是土壤圈碳流入大气圈的主要形式。由于目前国内外已有的研究大多侧重已经发生土地利用转变并趋于稳定的生态系统进行研究，而对土地利用类型转变的短期效应研究仍不足。因此，本研究重点关注土地利用类型的直接转变过程，通过将长期水稻田改造成桔园，来探讨在该种典型的土壤气候条件下土地利用方式的变化对于土壤CO2和CH4呼吸通量的影响，从而研究转变过程中温室气体以及关键碳循环过程的变化规律及其转变机理。本研究分析了中国科学院千烟洲实验站小流域的实验数据，结果表明在土地利用方式由水稻田转变为桔园的过程中，显著降低了土壤CH4的排放通量。水稻田施肥和不施肥处理条件下的CH4排放通量分别为7.40±1.61和5.86±1.30mg Cm-2h-1，而转变成桔园后的施肥与不施肥处理的CH4排放通量分别为0.03±0.01和0.02±0.01mg C m-2h-1，施肥显著促进了水稻田的CH4排放，但施肥对桔园CH4通量的影响并不明显。水稻田施肥和不施肥处理条件下的土壤CO2排放通量分别为153.8±13.2和115.1±8.6mg C m-2h-1，而转变成桔园后的施肥与不施肥处理的CO2排放通量分别为130.1±9.9和116.9±6.4mg C m-2h-1，转变后CO2排放通量有所下降，但不明显，对于水稻田和桔园样地，施肥处理都显著促进了土壤CO2的排放（P<0.01）。在转变过程中，两种温室气体的排放都有所减少，由此可以认为，桔园相对于水稻田而言有碳汇功能，使土壤呼吸向大气中排放温室气体的量有所减少。因此水稻田转变为桔园有减缓温室效应的作用，对于生态环境有着重要的意义。