【摘 要】
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草地占全球陆地总面积的30%以上,其对CH4和CO2这两种温室气体的源汇效应在大气圈的温室气体收支平衡中起到了关键作用。植物多样性水平对温室气体交换通量的影响主要集中于湿地和森林,而对人工草地的研究较少,尤其缺乏对非生长季温室气体通量的定量评估。本研究以羊草、无芒雀麦、紫花苜蓿和扁蓿豆为研究对象,按照1、2、4物种梯度,构建三个多样性水平的人工草地。于2020年和2021年连续2年对CO2和CH4
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草地占全球陆地总面积的30%以上,其对CH4和CO2这两种温室气体的源汇效应在大气圈的温室气体收支平衡中起到了关键作用。植物多样性水平对温室气体交换通量的影响主要集中于湿地和森林,而对人工草地的研究较少,尤其缺乏对非生长季温室气体通量的定量评估。本研究以羊草、无芒雀麦、紫花苜蓿和扁蓿豆为研究对象,按照1、2、4物种梯度,构建三个多样性水平的人工草地。于2020年和2021年连续2年对CO2和CH4通量及土壤理化因子进行全年动态监测。探究了不同植物多样性水平下人工草地这两种气体通量在生长季与非生长季的动态变化及其影响因素。主要研究结论如下:（1）植物多样性水平对地上生物量没有显著影响。2021年叶面积指数显著高于2020年叶面积指数,不同年际间牧草产量没有显著差异。2020年1、2、4物种多样性水平叶面积指数分别为1.08、0.94、0.80,2021年1、2、4物种多样性水平叶面积指数分别为2.09、1.43、1.59。2020年1、2、4物种多样性水平牧草产量分别为1239.32、1229.94、1049.20 kg hm-2,2021年1、2、4物种多样性水平牧草产量分别为1214.29、1124.18、1157.72 kg hm-2。（2）植物多样性水平对CH4和CO2通量没有显著影响,且人工草地群落始终为CH4汇,CO2源。CH4通量范围为2.64～2.86 kg C hm-2yr-1,CO2通量范围为29.50～31.74 g C m-2yr-1。1、2、4物种多样性水平累计CH4吸收总量分别为2.64、2.66、2.86 g C m-2,其中非生长季CH4吸收量占全年CH4吸收总量的33.57～38.34%;1、2、4物种多样性水平全年累计CO2排放总量分别为29.50、30.25、31.74 g C m-2,其中非生长季CO2排放量占全年CO2排放总量的14.46～16.17%。（3）2021年不同植物多样性水平下牧草全年增温潜势均高于2020年牧草全年增温潜势。（4）CH4通量与气温、5 cm地温、10 cm地温、p H呈显著负相关,但与土壤水分、土壤总碳含量、土壤硝态氮含量、土壤总氮含量、微生物氮含量呈显著正相关（P＜0.05）。CO2通量与以上指标没有显著相关关系。综上所述,物种多样性的增加会增加CH4吸收和CO2排放,且非生长季温室气体通量不容忽视,这为研究人工草地生态系统对全球温室气体排放的贡献具有重要意义。
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