不同覆盖措施对黄土高原旱作农田N2O通量的影响

刘全全，王　俊，付　鑫，刘文兆，Upendra M. Sainju

(1.西北大学城市与环境学院， 陕西 西安 710127; 2.中国科学院水利部水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100；3.USDA-ARS Northern Plains Agricultural Research Laboratory Sidney MT 59270 USA)



不同覆盖措施对黄土高原旱作农田N2O通量的影响

刘全全1，王俊1，付鑫1，刘文兆2，Upendra M. Sainju3

(1.西北大学城市与环境学院， 陕西 西安 710127; 2.中国科学院水利部水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100；3.USDA-ARS Northern Plains Agricultural Research Laboratory Sidney MT 59270 USA)

摘要：为研究秸秆和地膜覆盖条件下旱作冬小麦田N2O通量变化及水热状况，在中国科学院长武农业生态试验站采用静态箱-气相色谱法测定了冬小麦种植期间无覆盖处理(CK)、地膜覆盖处理(PM)、全年覆盖秸秆处理4 500 kg·hm-2(M4500)和全年覆盖秸秆9 000 kg·hm-2处理(M9000)土壤N2O排放通量，并同步测定了土壤水分、土壤温度和气温。研究表明：CK、PM、M4500和M9000处理生育期内N2O通量范围分别为17.24～321.86、19.03～388.00、21.57～344.53 μg·m-2·h-1和24.77～348.42 μg·m-2·h-1，生育期内N2O平均排放通量分别为110.64、146.48、131.31 μg·m-2·h-1和142.26 μg·m-2·h-1，与CK相比，PM、M4500和M9000处理N2O平均排放通量分别提高了32.29%、18.68%和28.57%，其中，PM和M9000处理与CK之间差异达极显著水平(P<0.01)。PM处理N2O累积排放量(7.25 kg·hm-2)较CK处理(5.18 kg·hm-2)提高了40%(P<0.05)，秸秆覆盖处理M4500(6.30 kg·hm-2)和M9000(7.17 kg·hm-2)N2O累积排放量较CK处理分别提高23%和38%(P<0.05)，PM和M9000处理N2O累积排放量显著高于M4500，PM和M9000处理之间无显著差异。不同覆盖条件下生育期N2O通量表现出明显的季节变化特征，小麦生长季始末期较高中期较低，N2O排放受降水影响明显。生育期N2O累积通量主要源于冬小麦拔节期至收获期，PM、M4500和M9000处理拔节期至收获期N2O排放量分别占整个生育期的41%、40%和43%，均高于CK(38%)处理。土壤温度变化可以解释69%～76%土壤N2O通量变化，土壤水分仅解释了37%～51%的土壤N2O通量变化。回归分析表明无覆盖时，土壤水分是影响土壤N2O排放的关键因子，秸秆覆盖和地膜覆盖条件下土壤温度是影响土壤N2O排放的关键因子。覆盖秸秆4 500 kg·hm-2是黄土旱塬区较为适宜的冬小麦栽培模式。

关键词：冬小麦；旱作农田；覆盖；N2O通量；土壤温度；土壤水分

秸秆覆盖和地膜覆盖作为农业生产活动中常见的耕作方式，不仅具有蓄水稳温保墒的作用[1-2]，亦可提高土壤营养物质可用性[3]，优化生育条件，延长生长期进而促进作物生长、提高作物产量和质量[4]，近年来应用广泛[4-6]。另外，秸秆覆盖和地膜覆盖还能改变土壤环境，影响土壤生态过程，在全球变化背景下，其对农田土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)排放的影响备受关注。

氧化亚氮(N2O)既是重要的温室气体，又是破坏平流层中臭氧的化学物质之一，对N2O关注和研究正逐年增加[7-8]。大气中N2O的80%与农业相关[9]，65%来源于土壤微生物的硝化和反硝化作用[10]。土壤水分和温度是影响N2O产生、传输、消耗和排放的主要因子[11，12]，而秸秆和地膜覆盖对土壤水分和温度的显著影响必将对土壤N2O通量产生深刻的影响[13]。研究表明地表覆盖后土壤N2O的释放通量显著增加[14-15]，但也有学者[4，16]发现塑料膜(聚乙烯)覆盖和免耕结合秸秆覆盖均显著降低了土壤N2O通量。

黄土高原属典型的雨养农业区，降水少，有限水分利用效率不高是该区农业可持续发展的主要限制因素[17]，秸秆和地膜覆盖技术因其良好的保水稳温增产效应在该区应用广泛。为深入了解覆盖措施对土壤N2O排放的影响和进一步优化田间管理，作者在黄土高原旱作冬小麦田进行了长期秸秆覆盖和地膜覆盖试验，并系统观测了不同覆盖条件下冬小麦地N2O通量特征，旨在明确黄土高原冬小麦田N2O通量季节变化规律，探讨秸秆和地膜覆盖对旱作农田土壤N2O排放的调控机理。

1材料与方法

1.1试验区概况

试验在中国科学院长武农业生态试验站(107°44.70′E，35°12.79′N)进行。试验站属温带半湿润大陆性季风气候，典型的雨养农业区，年平均气温9.2℃，年平均降水量581 mm，主要集中于夏季。该站海拔1 220 m，坡度0.07%，平均无霜期为194 d，开放式蒸发皿蒸发量为1 440 mm。供试土壤类型为黄盖黏黑垆土，田间持水量为20.8%～22.4%[18-19]，土壤肥力中等。

1.2试验设计

覆盖种植试验开始于2008年9月，试验共设置4种处理：冬小麦种植期间无覆盖处理(CK)、全年覆盖秸秆4 500 kg·hm-2处理(M4500)、全年覆盖秸秆9 000 kg·hm-2处理(M9000)和地膜覆盖处理(PM)，其中M4500和M9000处理在播种后将上年收获秸秆剪切至5～10 cm进行覆盖，持续至次年翻耕前清除。各处理重复3次，共12组，随机排列区组，小区面积66.7 m2，区/组间距分别为0.5 m/1 m。四周保护带宽1 m。

供试冬小麦品种为‘长武-134’，每年9月下旬播种，次年6月下旬收获。播种之前用圆盘耙机松土蓄墒，并施基肥尿素(含氮量大于46.6%)135 kg·hm-2和过磷酸钙(颗粒)(总磷(P2O5)≥46%，有效磷(P2O5)≥43%)90 kg·hm-2。试验在旱地进行，作物生长完全依靠自然降水，无灌溉，人工除草。在试验期间，土壤表面以下地下水埋深60 m，根区向上流动的水和排水造成的水损失忽略不计，无地下水补给。

1.3气体采集及测定方法

采用静态箱-气相色谱法[20-21]监测了2013年10月1日到2014年6月30日黄土高原冬小麦地N2O排放通量，采样频率为每月一次(15日)，在冬小麦返青后加大采样频率大约10天一次，采样时间均在上午9∶00—11∶00[22-23]。静态箱由两部分组成：一个置于地下8 cm地上4 cm的固定基座和一个带有通风口和采样口的气室。静态箱由聚乙烯化合物(PVC)制成(直径25 cm、高12 cm)，外层用反光锡纸包裹作为隔热层，底部设有一层软橡胶在采样时可以与基座密封。为避免测定土壤受到扰动，每年播种后在各小区内行间随机放置测定基座后整个生育期内不再移动，并齐地去除基座内动植物活体，首次采样在基座安装后48 h，取样时将箱体罩在事先安置的基座上分别在密闭0、20 min和40 min后用注射器(30 mL)收集气体样品。气体样品使用装有ECD检测器的安捷伦(7890A)气相色谱仪分析，测定时N2O的浓度与时间呈线性相关(R2≥0.95)，色谱柱为ParkQ15 m×0.53 mm×25 μm，高纯N2作载气，检测器温度220℃，进样口温度220℃，柱温55℃，辅助气流量(N2)20 ml·min-1。采用Hutchinson 和Mosier(1981)提出的HM模型[24]计算气体通量。N2O的累积排放量将不同时段N2O排放量加起来，每两个相邻采样时间之间的N2O排放量Xn用公式(1)计算：

(1)

式中，tn表示第n次采样时N2O排放量，tn+1表示第n+1次采样时N2O排放量，dn为第n次采样时间，dn+1为第n+1次采样时间。

1.4土壤水分和温度测定

气样采集同时分别用便携式土壤水分速测仪(TDR100，美国Spectrum公司)测量基座边缘0～10 cm土壤体积含水量(%，v/v)，用数字温度传感器(TP3001，中国北京温岭仪器有限公司)测量基座边缘0～5 cm土壤温度(℃)和气温(℃)。气象数据来自于试验站自动气象站记录数据。

1.5土壤理化性质测定

采用环刀法测定土壤容重。采用“S”形采样方法分别采集0～10 cm和10～20 cm土层的土样，每层取5钻混匀，将风干土样分别过0.25 mm筛和2 mm筛后，采用重铬酸钾氧化—外加热法测定土壤有机碳，凯氏定氮法测定土壤全氮，碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法测定土壤速效磷[25]。

1.6数据处理

采用EXCEL 2010对数据进行处理并制图。用SPSS 20.0(SPSS INc.，USA)对数据进行回归分析、Pearson相关分析和方差分析，差异显著性水平(P<0.05)通过最小显著差数法(LSD)进行检验。

2结果与分析

2.1试验区降水状况和土壤基本性质

2013年7月—2014年6月降水总量为645 mm，冬小麦生育期内降水253 mm，与多年平均值相比生育期减少了7.3%，而降水量多集中于几次强降水事件，如4月21—26日63.2 mm的连续降水和6月19日20 mm的降水。4月份降水量(83 mm)是同期多年平均降水量(40.8 mm)的2倍,而5月降水量(29 mm)仅有多年平均降水量的0.53%。

图12013—2014年长武农业生态试验站降雨和日平均气温

Fig.1Daily mean air temperature and precipitation in Changwu Agri-ecological Station

连续5年的地膜和秸秆覆盖对土壤性质产生了显著的影响(表1)，不同覆盖条件下土壤有机碳、土壤全氮和容重差异显著。CK处理0～10 cm和10～20 cm土层土壤有机碳含量显著低于M4500和M9000处理，高于PM处理。PM、M4500和M9000表层土壤(0～10 cm)全氮显著高于CK，10～20 cm土壤全氮无显著差异。PM、M4500和M9000表层土壤(0～10 cm)容重显著低于CK。不同处理同一土层的土壤速效磷和pH差异则不显著。

2.2冬小麦生育期N2O排放通量变化

2013—2014年CK、PM、M4500和M9000处理生育期内N2O通量范围分别为17.24～321.86、19.03～388.00、21.57～344.53 μg·m-2·h-1和24.77～348.42 μg·m-2·h-1，冬小麦生育期N2O排放通量在时间上的变化受施肥、翻耕和降水的影响显著，表现出明显的季节变化特征(图2)。受施肥和翻耕的影响播种后出现了N2O排放高峰，PM处理的N2O峰值高于M4500、M9000和CK处理(P<0.05)。峰值后N2O排放通量逐步降低，CK处理的递减幅度大于PM、M4500和M9000处理。越冬期后N2O的排放通量进入低谷，且处理间差异逐步减小。次年气温回升，冬小麦进入返青期，N2O的排放通量提高。受降水的影响，在4月21—26日的连续降雨和6月19—20日降雨后分别出现了N2O排放峰值。CK、PM、M4500和M9000生育期N2O平均排放通量分别为110.64、146.48、131.31 μg·m-2·h-1和142.26 μg·m-2·h-1，其中CK显著低于PM、M9000和M4500处理，PM和M9000处理显著高于M4500处理，PM和M9000处理之间无显著差异。

注：CK：无覆盖对照；M4500：全年覆盖秸秆4 500 kg·hm-2；M9000：全年覆盖秸秆9 000 kg·hm-2；PM：地膜覆盖处理。不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著，下同。

Note： CK: without mulching; M4500and M9000: two rates of 4 500 kg·hm-2and 9 000 kg·hm-2with straw mulching; PM: plastic film mulching. Different small letters indicate significant difference among treatments at 0.05 level. The same as below.

图22013年9月—2014年6月不同覆盖处理麦田土壤N2O通量变化

Fig.2Dynamic of soil N2O flux under different mulching treatments from Sep. 2013 to Jun. 2014

生育期内N2O累积排放量依次为PM(7.25 kg·hm-2)>M9000(7.17 kg·hm-2)>M4500(6.30 kg·hm-2)>CK(5.18 kg·hm-2)(图3)，地表覆盖均提高了作物生育期内N2O累积排放量。与CK相比，PM、M4500和M9000提高了40%、23%和38%(P<0.05)的N2O排放量，PM和M9000处理显著高于M4500，PM和M9000处理之间无显著差异。受播种时翻耕、施肥和返青后气温回升和降水增多的影响，N2O排放量在播种后和小麦返青后出现了快速的释放。N2O排放量主要集中于冬小麦生育后期，PM、M4500和M9000处理N2O生育后期排放量分别占整个生育期的41%、40%和43%，均高于CK(38%)处理。

2.3冬小麦生育期土壤温度和水分变化

对照和覆盖处理土壤温度和土壤水分的季节变化规律明显(图4)。整个生育期内，土壤温度均值表现为CK(8.59℃)

图4不同覆盖处理土壤温度(A)和土壤体积含水量(B)变化

Fig.4Dynamic of soil temperature (A) and soil volume water content (B) under different mulching treatments

相关性分析结果表明(表2)，土壤N2O通量与土壤温度之间呈显著正相关关系，土壤温度变化可以解释69%～76%土壤N2O通量变化。土壤水分仅解释了37%～51%的土壤N2O通量变化。除M9000处理土壤N2O通量和土壤水分之间没有显著的相关关系外，其余处理的土壤N2O通量与水分之间均呈显著正相关关系。

注：ST：土壤温度(℃)；SWC:土壤含水量(%, v/v)。P<0.05表示方程显著；P<0.01表示方程极显著，下同。

Note： ST: Soil temperature (℃); SWC: Soil water content (%, v/v).P<0.05 indicates that the equation is significan;P<0.01 indicates that the equation is very significant, and hereinafter.

3讨论

3.1长期地表覆盖对土壤性质的影响

秸秆和地膜覆盖可以削弱土壤与大气间的气体交换，从而有效地抑制土壤水分蒸发，具有显著的稳温保水效应[1-2]，与秸秆覆盖相比地膜覆盖保水效应更好。本试验表明秸秆覆盖和地膜覆盖在生育前期均表现出良好的增温和保水作用。5年秸秆覆盖不同程度地提高了0～20 cm土层土壤有机碳和0～10 cm土层全氮含量，降低了0～10 cm土层土壤容重，而地膜覆盖降低了0～10 cm土层土壤有机碳含量和10～20 cm土层全氮含量，这和以往的研究结果一致[26-27]。与以往的研究结果不同的是，与对照相比地膜覆盖处理增加了0～10 cm土层全氮含量。秸秆覆盖对土壤的长期影响源于秸秆腐解增加了土壤腐殖质含量，利于土壤有机质的积累，增强土壤氮的转化能力，促进土壤氮含量的增加[28]。此外，秸秆覆盖对土壤温度和水分的调节作用有利于形成土壤微生物和菌类适宜的土壤环境，增强其活性。卜玉山等[29]研究发现秸秆和地膜覆盖都不同程度地增加了土壤三大种群微生物数量，覆盖对微生物的影响导致覆盖对土壤有机质和养分的影响增大。地膜覆盖对土壤水分和温度的改善，促进作物对土壤养分的吸收利用，从而使覆膜处理土壤的有机碳含量低于无覆盖处理[30]。宋秋华等[31]研究表明地膜覆盖加速了土壤有机质和氮的损耗。秸秆覆盖降低了0～10 cm土层土壤容重，对土壤表层的物理性结构改善有明显作用，朱钟麟等[32]研究也发现秸秆覆盖可使土壤总孔隙度增加21.88%～51.76%，且对土壤团粒结构形成具有较大促进作用。地表覆盖改变了土壤理化性质和水分温度，而这些变化必然会影响土壤N2O排放。

与地膜覆盖相比，长期的秸秆覆盖可以有效增加土壤有机碳和氮含量，改善土壤理化性质，且M4500处理对有机碳和氮的提高要优于M9000处理，因而从覆盖对土壤性质的影响角度来看适量的秸秆覆盖是该区较为适宜的覆盖管理措施。

3.2地表覆盖对农田N2O排放的影响

本文研究表明，冬小麦田地膜覆盖使土壤N2O排放增加了40%，这与Nishimura等[14]和白红英等[33]的研究结果一致，Berger等[4]则认为地膜覆盖抑制了32%的N2O排放。关于地膜覆盖对土壤N2O通量影响研究结果的差异源于土壤类型、气候条件和覆盖方式等的差异，Berger的试验在沙土地进行，地膜覆盖的蓄水保墒作用在沙土地受限，且该试验年份降水少、土壤干旱，而N2O主要是源于微生物在低氧的环境下的硝化作用和反硝化作用，土壤含水量小一定程度上抑制了消化和反硝化作用，减少了N2O排放。相反，本试验中地膜覆盖显著地提高了土壤水分和温度(图2)，且水分和温度可以很好地解释土壤N2O通量变化。可见地膜覆盖主要通过改变土壤温度和水分状况来影响N2O排放[34]。N2O在地膜下水平方向上的渗透可能是造成研究结果的差异[14]。

本试验中覆盖4 500 kg·hm-2和9 000 kg·hm-2秸秆分别增加了15%和39%的N2O排放量，且秸秆覆盖量越大增加的N2O排放量越多。土壤N2O的排放主要是源于土壤中硝化作用和反硝化作用，地表覆盖秸秆一方面可以增加硝化作用和反硝化作用的底物供给，进而提高土壤N2O的排放量；另一方面，秸秆覆盖的保水蓄墒稳温作用，对旱作农田微生物群落及其活性有着积极的影响。分析认为秸秆覆盖增加了N2O排放量是因为：(1) 从2008年起地表覆盖秸秆, 秸秆腐解后进入土壤增加了土壤有机质的输入，使得有机物质进入土壤并得以累积，增加土壤中碳源，提高土壤矿质养分的生物有效性改变了土壤性质[35]，使本来受碳源限制的土壤硝化-反硝化细菌活性增强[36]。我们之前的研究也表明生育期秸秆覆盖能够提高表层土壤有机碳、潜在矿化碳、微生物量碳的含量[37]，增加土壤硝化-反硝化作用的底物。(2) 秸秆覆盖的稳温保湿效应可以提高硝化作用和反硝化作用中微生物的活性[38]，进一步促进土壤的硝化-反硝化作用。多数研究表明秸秆覆盖通过影响土壤湿度和土壤养分状况来改变土壤N2O排放速率[39-40]，相反，Liu等[13]和Setiyono等[41]认为覆盖的增产效应会提高作物对N的吸收，减少土壤中矿质氮的含量，很有可能会限制N2O排放。

秸秆和地膜覆盖均提高了土壤N2O的排放量，然而与PM和M9000相比，M4500处理增加的N2O排放量最少，因而从农田温室气体减排的角度来看M4500处理也是该区较为适宜的覆盖管理措施。降水和施肥后均观测到明显的N2O排放，说明N2O季节变化受到这些短期事件的显著影响[42]。降水后土壤水分进入土壤，溶解土壤中可溶性物质，提高氮的矿化速率，进而促进土壤微生物活性并进一步促进氮的矿化速率[43-44]，增加土壤N2O排放。另一方面，连续降水和暴雨后水分下渗形成的局部厌氧环境有利于反硝化作用。梁东丽等[45]研究也表明降雨后土壤N2O通量呈现上升趋势，且这种变化趋势与同时期降雨量的变化趋势相同。

3.3冬小麦农田土壤N2O排放的水热控制作用

为阐明不同覆盖条件下影响生育期土壤N2O排放的关键因子，从土壤体积含水量(SWC)、土壤温度(ST)和气温(AT)等变量中挑选出和土壤N2O排放(Y)相关性最大的变量，对数据作了逐步回归分析，结果如表3。

注：AT为气温(℃)，t为各回归系数检验统计量。

Note：AT: Air temoerature (℃).t: the test statistics of regression coefficient.

在CK模型中，SWC最先进入方程，变量AT次之，且两变量均和自变量显著相关，这说明土壤体积含水量和气温都与土壤N2O排放呈显著正相关。土壤含水量先于气温进入模型，所以，在无覆盖处理的条件下，土壤水分的变化超过气温，土壤温度是影响土壤N2O排放的首要因子。在PM、M4500和M9000模型中，ST和SWC依次进入方程，表明土壤温度和水分与土壤N2O排放显著相关，与CK模型不同的是，秸秆覆盖和地膜覆盖处理方程土壤温度先于土壤水分进入方程，土壤温度对N2O通量影响最大。

方程模拟结果表明土壤温度和土壤水分相互交叠共同影响着土壤N2O排放。无覆盖时，土壤水分改变是影响土壤N2O排放的关键因子，温度的影响居于次要位置。秸秆覆盖和地膜覆盖的蓄水保墒作用可以提高土壤水分含量(图4)，相对降低了土壤水分对土壤N2O排放限制。此时，覆盖的保温作用使得土壤温度成为影响土壤N2O排放的关键因子。

4结论

地膜和秸秆覆盖是黄土高原旱作农业区常用的保墒增产措施，不同地表覆盖条件下N2O排放存在明显的季节变化特征，小麦生长季始末期较高中期较低，N2O排放主要源于冬小麦拔节期至收获期，受降水影响明显。地膜覆盖对土壤温度和水分的影响是其增加土壤中N2O排放通量的主要原因，长期秸秆覆盖主要是通过对土壤性质的影响及其稳温保水作用显著增加N2O排放。不同地表覆盖条件下土壤温度和水分共同影响着土壤N2O排放，当无覆盖时，土壤水分变化是影响土壤N2O排放的关键因子，当秸秆覆盖和地膜覆盖时土壤温度是影响土壤N2O排放的关键因子。综合覆盖对土壤性质和N2O排放的影响来看，覆盖秸秆4 500 kg·hm-2是黄土旱塬区较为适宜的冬小麦栽培模式。地膜和秸秆覆盖对N2O排放机理复杂，需要进一步研究典型区域及不同耕作措施影响下农田土壤N2O的排放。

参 考 文 献：

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Effects of different mulching measures on soil N2O flux in rainfed winter wheat fields in the Loess Plateau of China

LIU Quan-quan1, WANG Jun1, FU Xin1, LIU Wen-zhao2, Upendra M. Sainju3

(1.CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences,NorthwestUniversity,Xi'an,Shaanxi710127,China;2.InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxi712100,China; 3.USDA-ARSNorthernPlainsAgriculturalResearchLaboratory,Sidney,MT59270,USA)

Keywords:winter water; dryland farming; mulching; N2O flux; soil temperature; soil moisture

Abstract：Soil N2O flux and its responses to soil moisture and soil temperature under different mulching measures during the period of winter wheat growth were investigated at Changwu Agro-Ecological Research Station in the Loess Plateau of Changwu County, Shaanxi Province, China. The soil N2O flux rate, soil moisture and soil temperature were determined by the static chamber technique in the winter wheat field, with four mulching practices, including the control without mulching (CK), plastic film mulching (PM), two rates of 4 500 kg·hm-2and 9 000 kg·hm-2with straw mulching (M4500and M9000) year-round. The results showed that the range of N2O flux during growth period for CK, PM, M4500and M9000were 17.24～321.86, 19.03～388.00, 21.57～344.53 μg·m-2·h-1and 24.77～348.42 μg·m-2·h-1, respectively. The average N2O flux rates were 110.64, 146.48, 131.31 μg·m-2·h-1and 142.26 μg·m-2·h-1for the CK, PM, M4500and M9000treatments during the growth period, respectively. Compared to the CK treatment, the average N2O flux rates were increased by 32.39% for PM, 18.68% for M4500and 28.57% for M9000. The cumulative N2O emissions for PM (7.25 kg·hm-2), M4500(6.30 kg·hm-2) and M9000(7.17 kg·hm-2) treatments were increased by 40%, 23% and 38% compared to CK (5.18 kg·hm-2), respectively, and PM and M9000treatments significantly (P<0.05) increased the cumulative N2O emissions compared to M4500. No significant difference was found between PM and M9000. The obvious seasonal variation characteristics in the N2O flux were observed under all mulching measures, and the N2O flux was relative higher at the beginning and the end of the winter wheat growth peroid than that in the middle of the growth period. The cumulative N2O emission from jointing stage to harvest accounted for 41%, 40% and 43% of the total emission for PM, M4500and M9000treatments, which were higher than that in CK. Soil temperature itself could explain more than 69%～76% (R2>0.43) variations in soil N2O flux, and soil water content only explained 37%～51% variations in soil N2O flux. The regression models including both soil temperature and soil moisture demonstrate that soil moisture is the dominant factor affecting soil N2O flux under the control without mulching, and soil temperature was the dominant factor affecting soil N2O flux under plastic film mulching and straw mulching. Straw mulching at a rate of 4 500 kg·hm-2might be an appropriate way in the Loess Plateau.

文章编号：1000-7601(2016)03-0115-08

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.03.18

收稿日期：2015-07-30

基金项目：国家自然科学基金项目(31270484，41171033)；西北大学研究生自主创新项目(YZZ13006)

作者简介：刘全全(1988—)，男，安徽六安人，硕士研究生，主要从事农田温室气体排放研究。E-mail: lqqedu@163.com。 通信作者：王俊(1974—)，男，教授，主要从事农业生态学研究。 E-mail: wangj@nwu.edu.cn。

中图分类号：S154.1; S512.1+1

文献标志码：A