土地利用方式对草地温室气体通量影响的研究进展

安徽农业科学，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＡｇｒｉ．Ｓｃｉ．２０１３，４１（１６）：７１４３—７１４５，７１５７责任编辑刘月娟责任校对卢瑶土地利用方式对草地温室气体通量影响的研究进展

程雷星１，陈克龙１４，汪诗平２（１．青海师范大学，生命与地理科学学院，青海西宁８１０００８；２．中国科学院青藏高原研究所，北京１０００００）

摘要草地是我国陆地最大的生态系统，其ＣＯ：、ＣＨ。和Ｎ：０等温室气体通量在全球气候变化过程中起着重要作用。天然草地、恢复草地、放牧地、农垦地的转化及管理措施的不同，影响草地生态系统温室气体的排放。研究表明，开垦会使ＣＯ，通量增加；施肥使Ｎ，Ｏ排放通量增加；夏季休牧可以降低温室气体排放。对于放牧、耕作对温室气体通量的影响尚未得出一致的结论。研究结果的不一致．可能与各地自然条件、管理措施和研究方法的不同有关。今后，应在这些方面进行规范，使得结果具有科学性和可比性，最终为草地生态系统温室减排提供依据。

关键词土地利用方式；管理措施；温室气体通量

中图分类号￥２８文献标识码Ａ文章编号０５１７—６６１１（２０１３）１６—０７１４３—０３

ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＥ任＆ｔｓｏｆＬａｎｄＵｓｅＷａｙｏｎＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓＦｌｕｘｅｓｉｎＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｓｙｓｔｅｍ

ＣＩⅢＮＧＬｅｉ－ｘｉｎｇｅｔａｌ（ＣｏＨｅｇｅｏｆＬｉｆｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＭＳｃｉｅｎｃｅ，ＱｉｎｇｈａｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｎｉｎｇ，Ｑｉｎｇｈａｉ８１０００８）

Ａｂｓｔｒａｃｔ，Ｉ’ＩｌｅｇｒａｓｓｌａｎｄｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｉｎＣｈｉｎａ，Ｃ０２，ＣＨ４ａｎｄＮ２Ｏｆｌｕｘｅｓｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．１１１ｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｇｒａｚｉｎｇ．ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓｗｉｌｌｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｇｒａｓｓｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉ—ｃａｌｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｍａｋｅｔｈｅＣ０２ｆｌｕｘｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅＮ，０ｅｍｉｓｓｉｏｎｆｌｕｘｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｎｏｇｒａｚｉｎｇｉｎｓｕｍｍｅｒｃａｎｒｅｄｕｃｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，ｂｕｔｇｒａｚｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓｉｍｐａｃｔｏｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｆｌｕｘｅｓｈａｖｅｎｏｔｙｅｔｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｓａｍｅＣＯｌｉＣｌｕｓｉｏｎ．ＴＩｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｍａｙｂｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌｏｃａｌｎａｔｕｒａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓ．ｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｕｌｄｂｅｕｎｉｔｙａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｅａｒｅａｓ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｃｏｍｐａｒａｂｌｅ，ａｔｌａｓｔｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｇｒａｓｓｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓ．。

ＫｅｙｗｏｒｄｓＬａｎｄｕｓｅｗａｙ：Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓ：Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｆｌｕｘｅｓ

大量研究表明，土地利用方式的变化是导致温室气体从ｃ０：排放速率降低…“８｜。Ｃａｏ等‘１５３认为，当放牧强度增加１陆地生态系统排放到大气中的主要原因之一，也是仅次于化倍时，土壤ＣＯ：排放降低５０％。

石燃料燃烧而使大气ＣＯ：浓度急剧增加的最主要的人为活放牧通过改变土壤的理化性质如含水率、孔隙度，微生动…。由土地利用变化向大气中排放的ＣＯ：净增量为（１．６物及有机物含量等影响草地温室气体的通量。一般认为，放±１．０）×１０９ｔＣ／年，造成的全球辐射效应占１４％旧１。草地是牧不会改变草地作为ＣＨ。汇的性质，但会降低土壤对ＣＨ４我国陆地最大的生态系统，占全国陆地面积的４０．７％，占全的吸收。在对内蒙古草原的研究中，放牧会增大对ＣＨ４的吸球草地的１２．５％，尤其温带草地生态系统在我国占特殊的生收ｍ２“。

态地理位置”“。。由于放牧压力的增加，草地的退化及牧草土壤中的Ｎ：Ｏ主要产生于细菌参与的硝化过程和反硝产量的需求使得部分草地被开垦为人工草地或耕地；同时，化过程忸１。放牧使得家畜粪尿排泄物增加。这也是Ｎ，０释大面积曾经被开垦的耕地被要求“退耕还草”，施肥、免耕等放的重要源。在澳大利亚，家畜粪尿每年排放Ｎ，０４．７７×管理措施被广泛应用。因此，不同土地利用方式的变化如何１０６ｔ，占农业全年排放Ｎ２０的２９．５％；在１９９０～１９９９年，牧影响草地生态系统温室气体通量以及能否通过适当的管理业的增加使得家畜粪尿排放的Ｎ：０占新增Ｎ：０的９０％［２３Ｉ。措施降低其不利的影响，引起了各国政府和科研人员的极大放牧对我国内蒙古草原Ｎ：０排放的影响研究结果不一。周关注。为了系统地了解这方面的研究进展，笔者对国内外有

关研究进行了扼要的综述，并在此基础上试图提出存在的科培等¨４１认为，轻度放牧会减少Ｎ：０的排放，然而中度和重度学问题和未来需要重点研究的方向。放牧会加大Ｎ：０排放强度；马秀枝¨纠认为，放牧使Ｎ，０平均１土地利用方式变化对草地温室气体通量的影响释放通量增加了１倍，并将原来Ｎ：Ｏ源、汇的双重功能改变１．１放牧放牧是人类对草地生态系统影响的最大生产为单一的源功能。

方式。根据ｏｊｉｍａ等归。叫研究，将目前的放牧水平增加３０％李玉娥等Ⅲ１在对高寒矮嵩草草甸的研究中发现。夏季～５０％，未来５０年内温带地区草地的碳净损失约６．９５×１０１５休牧ＣＯ：排放通量比全年放牧草地低２０．７％，ＣＨ。的吸收能ｇ。一般认为，放牧不会改变草地生态系统对ＣＯ：源汇的功力高２８％，Ｎ：０的排放通量也降低。原因可能是休牧地土壤能，也不会改变季节变化形式，但会使Ｃ０，排放增加¨１‘”Ｊ，黏粒含量高，使得土壤有机质分解速率低，ｃ０：排放减少；放并在一定范围的放牧压力下，ＣＯ：排放通量随放牧强度的增牧使土壤被压实，影响气体传输速度，导致ＣＨ４排放增多；放加呈线性增长。但是，也有研究认为，随着放牧强度的增加，牧草地土壤砂粒含量高，对氧化还原电位变化有缓冲作用，

使土壤硝化作用和反硝化作用易发，所以Ｎ：０的排放较高。

作者简介程雷星（１９８６一），女，河北石家庄人，硕士研究生，研究方总之，夏季休牧措施降低了草地对大气中温室气体浓度增加

向：生物地理学。＊通讯作者，教授，硕士生导师，从事生物

地理与可持续发展方面的研究，Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｋｆｆ８１３＠１６３．ｃｏｒｎ。的贡献。收稿日期２０１３－０５－０１１．２开垦自然生态系统开垦后，土壤遭到强烈的破坏，万方数据

第1页下一页