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由于大气中CO2、CH4和N2O等温室气体浓度的增加,致使全球气候系统正在发生着人类有史以来从未有过的急剧变化,主要表现在全球气温升高及由此导致的海平面上升,降水分布变异、沙漠化加剧、自然灾害发生频繁等一系列严重的全球环境问题。全球气候变化必将对陆地生态系统以及社会经济系统产生广泛的影响。从20世纪70年代后期开始,全球变化研究受到科学界的普遍重视,而陆地生态系统碳氮循环是全球变化和全球碳氮循环的重要组成部分,是预测未来大气CO2、CH4、N2O和其它温室气体含量、认识大气圈与生物圈的相互作用等科学问题的关键。 本研究利用静态箱/气相色谱法通过野外观测与室内分析对川中丘陵区荒草地、三叶草和黑麦草进行全年CO2、CH4和N2O通量观测的基础上,讨论了CO2、CH4和N2O通量的日变化和季节变化特征及其环境因子和植物生长对其的影响。主要研究结果包括以下几方面: 1) 川中丘陵区不同草地类型CO2日变化进程都具有明显的单峰特征。在7次采样测定中,凌晨7:00是一天中气温最低点,午后1:00到3:00左右是一天中最高气温出现的时间段,与之对应,草地CO2排放通量也出现最低和最大值;温度是草地CO2排放通量日变化的主导因子,而湿度在一天中的变化不大,一般小于3%。温度对三种草地温室气体CO2排放的影响显著,相关系数R2>0.8（n=7,p<0.05）。草地温室气体CO2排放通量呈现出明显的季节变化特征,整个试验观测期间CO2排放通量与气温的变化和地面生物量的变化基本一致。温度、地面草被的生长和土壤湿度是影响草地土壤-植物系统呼吸速率的主要因素,这些因素的变化导致土壤-植物呼吸速率的季节性变化。川中丘陵区属于亚热带湿润季风气候,虽然降雨量丰富,但土壤湿度变化不大,一般处于土壤有机物质分解释放CO2较为适宜的湿度范围,土壤湿度对草地CO2排放通量的影响不如温度显著。 2) 川中丘陵区草地土壤-植物系统N2O排放通量是比较大的,表现为大气温室气体的排放源。三种试验草地类型中,以三叶草排放温室气体N2O的量最大,N2O排放通量年平均值达0.232mgN2O.m-2.h-1,其次是黑麦草地0.132mgN2O.m-2.h-1,荒草地释放N2O最少,为0.125mgN2O.m-2.h-1;这一研究结果显著高于我国北方干旱半干旱草地生态系统中N2O的释放速率。草地土壤-植物系统N2O排放通量日变化差异较大,受环境因子的影响较为复杂,温度主要影响其日变化强度。草地N2O排放通量呈现出明显的季节变化特征,并与气温和土壤5cm温度的变化表现出一致性,温度是季节变化的关键影响因子;在整个观测期间三种草地土壤-植物系统出现两个N2O排放通量高峰,出现时间分别为5月和7月,全年中呈现出“高-低-高-低”的变化特征。N2O通量与土壤湿度的变化则呈现出显著和极显著负相关关系,相关系数在0.65～0.85之间（n=13,p<0.01）。地上和地下部植物生物量大小是土壤中N2O通量强弱的又一个重要影响因子,与N2O排放量呈现出较好的正相关性,相关系数在0.65～0.75之间（n=13）。