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氧化亚氮(N2O)和二氧化碳(CO2)是两种重要的温室气体,土壤是CO2和N2O排放的主要来源。土壤N2O排放有很强的时空变异性,相对CO2排放而言较难估测。建立土壤N2O排放和CO2排放间的联系,对我们深入理解土壤碳氮间的交互作用和估算区域或全球N2O排放有很大帮助。本文通过收集全球范围内关于N2O和CO2排放文献资料,建立N2O和CO2排放数据库并分析N2O和CO2排放间的相关关系。为验证数据调研的分析结果是否适用于独立试验点,进行了野外监测试验。在2014年5月24日至2015年5月7日期间,采用静态箱-气相色谱法对四川省盐亭县冬水田和冬水田转稻麦轮作体系土壤N2O和CO2排放进行了监测,同时观测环境因子各项指标。主要研究结果如下:1)在冬水田和稻麦轮作处理的稻季以及休闲期,土壤N2O排放在土壤水分变化时有排放脉冲,除此之外无明显变化;在麦季施肥后有明显排放峰,之后趋于平稳。土壤CO2排放有明显的季节性变化,整体上水稻季CO2排放高于麦季,水稻植株对CO2排放有强烈影响。2)稻麦轮作下常规施氮、无氮肥和无植株的麦季,土壤N2O和CO2排放通量呈对数递减关系(R2=0.330.39);在常规施氮处理下的水稻生长季,土壤N2O和CO2通量间的关系同为对数递减(R2=0.220.27);在冬水田有植株处理的休闲期,土壤N2O和CO2排放通量呈线性相关(R2=0.17),在其他生长季无显著相关性。施肥和作物生长状况对N2O和CO2排放之间的关系有一定影响。3)在稻麦轮作处理的小麦季,温度、土壤水分含量、铵态氮含量以及植株生长对土壤N2O和CO2排放间的关系有重要作用;当土壤处于淹水条件,田间水位深度对N2O和CO2有显著负作用。4)自然生态系统和农田生态系统年N2O和CO2排放间线性相关,R2分别为0.18和0.27,农田生长季N2O和CO2排放间回归关系显著(R2=0.21),将数据分为施肥与不施肥所得回归分析结果均显著,且不施肥条件下CO2排放变化对N2O排放变异解释度高(R2=0.30)。对野外试验,无植株处理各生长季的累积CO2排放和N2O排放做回归分析可得到显著线性回归方程:y=-0.75+0.0014x,CO2排放变化可解释N2O排放变异的60%;其余处理均无显著相关关系。5)使用土壤异养呼吸、碳氮比和施氮量估算得到的土壤总矿质氮含量与ln(N2O)呈显著线性回归关系。在野外试验无植株处理中,由土壤异养呼吸估算得到的矿质氮与N2O排放的关系满足:y=0.016exp(0.013x),总矿质氮含量对N2O排放变异解释程度为62%,常规施氮处理中,土壤异养呼吸估算得到的土壤总矿质氮与N2O排放关系为:y=0.0016exp(0.019x)+0.15,土壤总矿质氮含量变化可解释72%的N2O排放变异。当土壤总矿质氮大于1000kgN ha-1 season-1时,该模型则不适用。