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作者：黄雪;王海明;
单位：中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所;中国科学院大学资源与环境学院;
摘要：全球气候变化背景下降雨变化导致的土壤水分变化是引起产量波动的关键因子，同时也是陆地生态系统碳氮排放的内在驱动力，后者又反馈影响全球变化。为探讨降雨变化背景下农作物的稳产减排途径，以川中紫色土地区冬小麦为研究对象，采用盆栽试验，设置3个雨量水平（雨量减少30%、自然降雨量、雨量增加30%）、5种土壤改良剂（无添加CK、生物炭BC、膨润土BE、腐植酸HA、秸秆+秸秆腐熟剂SD），共15个处理，采用静态暗箱气相色谱法于冬小麦全生育期监测农田CO_2、CH_4和N_2O排放，分析不同处理对冬小麦产量及土壤温室气体排放的影响。结果显示：与CK相比，在减雨和自然降水时，除腐植酸外其余改良剂施用促进了农田CO_2排放，各雨量水平上腐植酸均降低CO_2排放，累积排放量平均降低23.0%。旱地作为CH_4的“汇”，除增雨条件下SD处理之外其余处理CH_4累积排放均表现为吸收，CH_4吸收在各改良剂施用下表现为被抑制的趋势，但在各降水水平下无一致规律且多不显著。改良剂添加（除SD以外）相比CK而言在各降雨条件下对N_2O排放均有缓解作用，其中以生物炭和腐植酸效果最佳，累积N_2O排放量平均分别降低31.3%和33.6%。本研究中随着雨量增加产量呈增加趋势，且各降雨水平下土壤改良剂均显著提升作物产量，因此，尽管雨量改变下个别改良剂施用增加了的全球增温潜势（GWP），但温室气体排放强度（GHGI）与CK相比均显著减少。总体而言，以腐植酸表现最佳，在雨量减少、自然降雨量、雨量增加条件下，添加腐植酸可分别提升产量47.1%、50.3%、23.8%，且显著降低温室气体排放强度44.2%、48.8%、43.9%。腐植酸可能是川中紫色土地区未来降雨变化背景下实现小麦高产和减排双赢的最佳选择。
关键词：降雨变化;;土壤改良剂;;温室气体排放;;冬小麦产量;;紫色土
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2023YFF0806002);; 四川省重点研发计划资助项目(2022YFS0500);; 四川省自然科学基金资助项目(2024NSFSC0982)
