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    种植制度对农田生态系统固碳有什么影响?
    2019-05-13 | 编辑: | 【 】【打印】【关闭

      农田生态系统的种植制度影响作物残体输入量和土壤受扰动状况等,从而影响土壤有机碳的输入和输出,主要表现在以下几方面: 

       休耕、轮作等种植制度对农田有机质含量有很大影响。提高复种指数、降低休耕频率可以提高作物产量,同时增加了土壤作物残茬和根的有机质输入。在碳输入相同的情况下,小麦/休耕种植模式碳净损失比小麦连作高20~25g/m2;增加轮作,土壤固碳速率可以达到(20±12)gC/(m2·a)。 

       在轮作中加入豆科植物或多年生牧草能够增加土壤有机质的固定。这是由于豆科植物或多年生牧草地下部分碳比例较高,高的碳输入能够使牧草固定更多的碳。例如,在玉米与豆科作物轮作的情况下,土壤碳含量比玉米单作高20tC/hm2;在小麦/玉米轮作系统中加入豌豆和豆科牧草(苜蓿和红豆草)能显著增加土壤有机质含量。 

       作物连作土壤的固碳能力大于作物轮作土壤的固碳能力。一般来说,连作可以产生更多的作物残体,由于土壤有机碳含量与土壤残体的输入相关,所以作物残体输入的增加可以提高土壤有机碳含量。而轮作情况下生物固定使土壤中碳输入减少,从而引起土壤固碳降低。研究发现,水稻连作比水稻-玉米轮作的土壤碳含量高11%1~2%,水稻连作2年土壤有机碳增加10%,土壤总氮增加2%~9%,而水稻-玉米轮作则变化不大。因此,短期内水稻连作可以提高土壤固碳能力。 

       作物生长周期对农田固碳速率也有影响。生长周期内,一年生作物的固碳速率为5tC/hm2,多年生作物的固碳速率为1.8~10.05tC/(hm2·a)。 

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