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栽培草地生产全球35.4%的畜产品,直接支撑13%人口生计;草食畜产品占全球畜产品的85.4%,排放68%的农业GHG。人口迅猛增加和人民生活水平提升对栽培草地—家畜生产系统的需求刚性增加,提高栽培草地生产力,同时减少GHG排放等环境足迹是保障食物安全、“碳中和与碳达峰”等战略的重要途径。为此,在河西绿洲研究牧草种类、施氮和利用方式对栽培草地土壤GHG排放的作用。主要研究结果如下:（1）8种牧草的土壤GHG排放量特征及其影响因素分析2014年,选择豆科和禾本科两种固氮类型、C3和C4两种光合型、一年生和多年生两种生活型共8种牧草:高丹草（Sorghum bicolor×S.sudanenese）、玉草（Zea mays×Zea mexicana）、苜蓿（Medicago sativa）、玉米（Zea mays）、箭筈豌豆（Vicia sative）、大麦（Hordeum vulgare）、小麦（Triticum aestivum）、黑麦（Secale cereale）。产草量依次为高丹草＞玉草和苜蓿＞玉米＞箭筈豌豆、大麦、小麦和黑麦,粗蛋白（CP）含量和产量依次为:苜蓿和箭筈豌豆＞玉草、大麦、小麦和黑麦＞玉米、高丹草;苜蓿＞高丹草和玉草＞箭筈豌豆和玉米＞大麦、小麦和黑麦。土壤CO2累计排放量为苜蓿、高丹草、玉草和玉米＞大麦、小麦和黑麦＞箭筈豌豆;土壤累积CH4吸收量为苜蓿、高丹草和玉草＞玉米＞大麦、小麦、黑麦和箭筈豌豆;土壤累积N2O排放量为苜蓿、高丹草、玉草和玉米＞大麦、小麦和黑麦＞箭筈豌豆。8种草地单位干草产量、单位粗蛋白产量和单位代谢能的土壤GHG排放分别为0.96-1.62 kg/kg Hay、6.89-14.58 kg/kg CP和0.10-0.20 kg/MJ ME,分别依次为:玉米和小麦≥大麦和黑麦≥苜蓿和箭筈豌豆≥玉草≥高丹草;玉米≥黑麦和小麦≥大麦＞玉草和高丹草＞苜蓿和箭筈豌豆;大麦、小麦和黑麦＞玉米＞苜蓿、箭筈豌豆、玉草和高丹草。土壤呼吸和CH4吸收通量随干草和CP产量变化呈“驼峰型”曲线,土壤累积呼吸与CH4吸收、N2O排放显著正相关。8种牧草的土壤CO2排放、CH4吸收及N2O排放均与土壤温度、速效氮、p H、有机碳、全氮显著正相关,与土壤水分显著负相关。土壤呼吸响应温度变化的Q10值为禾本科＞豆科。土壤温度对禾本科草地土壤呼吸的贡献率为72.79%;土壤温度和速效氮对豆科草地土壤呼吸的贡献率分别为75.54%和8.53%。土壤温度和p H对禾本科草地土壤CH4吸收的贡献率分别为70.39%和2.65%,对豆科草地土壤CH4吸收的贡献率分别为66.35%和7.22%。土壤温度和水分对禾本科草地土壤N2O排放的贡献率分别为71.95%和6.24%,土壤温度和速效氮对豆科草地土壤N2O排放的贡献率分别为51.18%和18.96%。（2）施氮对4种栽培草地土壤GHG排放的影响2016-2017年,选择C3和C4两种光合型的4种牧草,分别为玉草、高丹草、大麦和黑麦,设置0、150、200和250 kg/ha 4个施氮水平,测定土壤GHG排放动态、理化性质和产量。在0-250 kg/ha的施氮量范围内,4种牧草生长季土壤累积CO2排放量和累积CH4吸收量与施氮量正相关,累积N2O排放量随施氮量的增加指数增加。N2O排放因子与施氮量正相关。施氮处理下,生长季累积CH4吸收量与干草产量正相关;在250 kg/ha的施氮水平下,生长季累积N2O排放量与干草产量负相关;在200和250 kg/ha的施氮水平下,累积N2O排放量与CP产量负相关。单位干草和单位CP产量的土壤CO2和N2O排放量均为C3＞C4,4种牧草单位干草和单位CP产量的土壤CO2排放和CH4吸收与施氮量负相关,单位干草和单位CP产量的土壤N2O排放随施氮量增加呈“马鞍型”曲线。土壤呼吸响应温度变化的Q10值:C4＞C3。土壤温度和p H对C3草地土壤呼吸的贡献率为76.12%和4.81%;土壤温度对C4草地土壤呼吸的贡献率为72.21%。土壤温度和p H对C3草地土壤CH4吸收的贡献率为77.50%和1.67%;土壤温度对C4草地土壤CH4吸收的贡献率为63.00%。土壤速效氮、水分和温度对C3草地土壤N2O排放的贡献率为74.00%/12.21%和2.02%;土壤速效氮和温度对C4草地土壤N2O排放的贡献率为73.15%和9.40%。（3）放牧对2种栽培草地土壤GHG排放的影响2014-2017年,选择一年生（大麦草地）和多年生（苜蓿+高羊茅混播草地）栽培草地,在放牧和割草两种利用方式下,定期测定土壤GHG排放,理化性质及牧草产量。放牧增加干草和CP产量分别为一年生44.3%和81.2%、多年生18.2%和14.9%。放牧降低土壤呼吸分别为一年生5.04%、多年生12.8%,放牧降低土壤CH4吸收分别为一年生11.8%、多年生13.8%,放牧降低土壤N2O排放分别为一年生9.7%、多年生7.6%。放牧降低单位干草和单位CP产量的土壤呼吸分别为一年生40.4%和55.8%、多年生23.0%和20.5%,放牧降低单位干草和单位CP产量的土壤CH4吸收分别为一年生40.8%和56.1%、多年生23.5%和21.2%,放牧降低单位干草和单位CP产量的土壤N2O排放分别为一年生40.3%和55.5%、多年生19.8%和17.3%。一年生草地土壤呼吸响应温度变化的Q10值为放牧＜刈割,一年生刈割草地,土壤温度、p H和有机碳对土壤呼吸的贡献率依次为77.0%、1.4%和0.8%;一年生放牧地,土壤温度对土壤呼吸的贡献率为72.0%。多年生草地土壤呼吸响应温度变化的Q10值为割草＞放牧,多年生割草地,土壤温度和有机碳对土壤呼吸的贡献率为72.5%和4.7%;多年生放牧地,土壤温度、有机碳和p H对土壤呼吸的贡献率依次为76.2%、3.1%和1.1%。