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CO2、CH4和N2O是三种最为重要的温室气体,对全球温室效应的贡献率约80%。近几十年来,其浓度在逐年增加,CO2、CH4和N2O的年平均增长速度分别达到0.5%、0.8%和0.3%。随着其浓度的升高,对地球气候系统的增温效应越来越明显。土壤是温室气体重要的源(Sources)或汇(Sinks)。土壤中蕴藏着陆地生态系统最大的有机碳库,即使土壤碳库有微小变动,对大气中的CO2浓度和全球碳平衡都会造成巨大的影响。增加土壤碳固存被认为是应对全球气候变化的重要措施。农林复合系统(Agroforestry system)被认为是固碳减排的一种优良土地管理方式,而固氮植物由于具有固定空气中N的作用,因此被广泛运用于农林复合系统中。本研究对西双版纳环境友好型橡胶园内的幼龄(10年)和中龄(22年)橡胶纯林和同龄的橡胶-大叶千斤拔复合模式下土壤CO2、CH4和N2O通量进行了为期一年的监测,并对土壤进行了室内基础呼吸作用和硝化反硝化培养实验,结果显示: 1.橡胶林土壤CO2通量在湿季维持较高水平,在于季则明显较低;CH4通量在干季时表现为汇,进入湿季后排放增加,变为源;幼龄(10年)橡胶林土壤N2O通量在干季排放较低,进入湿季后则排放量迅速增加。中龄(22年)橡胶林N2O通量干、湿季节变化不大,基本保持平稳。 2.林下添加固氮植物-大叶千斤拔这一胶林土地管理方式,没有改变橡胶林土壤温室气体通量的季节变化趋势,但是改变了其累积排放量:在橡胶林下添加固氮植物-大叶千斤拔之后:CO2通量减少,幼龄(10年)和中龄(22年)分别减少了约30.8%和17.6%:而CH4大幅度增汇,幼龄(10年)和中龄(22年)分别达166.5%和807.6%(在幼龄阶段,添加大叶千斤拔使得橡胶林土壤由CH4排放源变为吸收汇);同时N2O排放增加,幼龄(10年)和中龄(22年)分别增高了18.7%和107.1%。总的来说,通过添加固氮植物-大叶千斤拔的方式,使得幼龄(10年)和中龄(22年)橡胶林土壤三种温室气体综合增温潜势分别下降了30.4%和17.1%。 3.土壤温、湿度是影响温室气体排放的关键因子。三种温室气体排放均与其呈现正相关关系,其中CO2通量与土壤10cm深处温度、CH4通量与土壤湿度及10cm深处温度、N2O通量与土壤5cm深处温度关系最为紧密。 从环境友好型橡胶园建设所要求的必须具备良好的生态效益这一点出发,橡胶-大叶千斤拔这一复合模式能有效减少土壤温室气体排放,降低其区域增温潜势,在固碳减排方面能发挥积极作用。因此,为实现橡胶林的高产低排,推广这一复合模式是可行的。