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为了解北京地区麦豆轮作农田生态系统N2O排放、CH4吸收规律,并进一步验证DNDC模型在北京地区旱地农田的适用程度,在2002年,本研究在北京昌平实验站建立了自动观测系统,针对麦豆轮作生态系统N2O排放、CH4吸收进行了连续观测,通过田间观测与模型研究,对其生长季节排放变化规律和区域模拟进行了初步的研究,在此期间还进行了一系列模拟实验和不同施肥处理,定量地研究影响因子对N2O排放、CH4吸收的影响。得出主要结论如下: 1.按照生长季节平均通量值,可以得出麦豆轮作生态系统N2O排放、CH4吸收的排列次序为:冬小麦生长后期最高,大豆生长前期次之,大豆生长后期最低。就整个麦豆轮作生态系统而言,旱地土壤分别是大气N2O、CH4的源汇。 2.在没有其它因子扰动的情况下,在10-30℃的温度范围内,随着土壤温度的升高,麦豆轮作生态系统的N2O排放通量有一定的增加,但是不具备明显的线性相关;在10~20℃的温度范围内,麦豆轮作生态系统的土壤CH4吸收与土壤温度成正相关关系,若超过此温度范围,随着土壤温度的升高,麦豆轮作生态系统的土壤CH4吸收有越来越少的趋势,并出现土壤CH4排放的现象。 3.土壤水分主要通过调控微生物活性和O2含量影响着N2O的排放与产生,在较低的土壤湿度范围内(低于田间持水量),随着土壤湿度的增加,N2O气体产生与土壤湿度呈正线性相关;CH4气体氧化速率不具备明显的变化。 4.在施肥处理中,添加DCD的尿素和碳铵处理能减少N2O排放通量,同属于铵态氮肥的碳铵和尿素对旱地农田CH4吸收的抑制作用没有显著差异。 5.DNDC模型能很好的模拟田间实测到的大豆生长期内N2O排放通量、气温和土壤地表温度的变化,虽然模型还存在一些问题,但在将来北京地区旱地农田生态系统N2O排放量估算上有较高的应用价值。但该模型目前还难以应用于北京地区旱地农田生态系统CH4吸收模拟。