農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是人為溫室氣體排放的主要來源，研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放機(jī)制及如何通過適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)管理措施減排是目前科學(xué)研究的熱點問題之一。CO2、CH4與N2O是大氣中最重要的溫室氣體，全球約有47%的CH4和84%的N2O排放來自于農(nóng)業(yè)活動。農(nóng)田土壤通過根系呼吸、土壤動物呼吸和微生物呼吸產(chǎn)生并釋放溫室氣體，是大氣中溫室氣體的主要來源。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所高霄鵬研究員與加拿大馬尼托巴大學(xué)合作研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體產(chǎn)生、排放機(jī)制及其影響因素，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體減排技術(shù)體系。

　　通過應(yīng)用土壤探針技術(shù)連續(xù)監(jiān)測不同深度土壤剖面的CO2、CH4、N2O濃度動態(tài)變化，并分析其與溫室氣體排放季節(jié)性變化的相關(guān)關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：N2O和CH4在土壤中的產(chǎn)生和排放高峰集中于施肥后3至4周內(nèi)以及春季融雪過程。同時發(fā)現(xiàn)，盡管春季融雪階段土壤中的溫室氣體濃度顯著高于施肥階段，但其釋放到大氣中的溫室氣體排放通量卻顯著低于后者，這主要與溫室氣體在土壤剖面的深度分布和土壤含水量有關(guān)。融雪階段的溫室氣體產(chǎn)生集中在土壤15-35cm，而施肥階段溫室氣體產(chǎn)生的土層則較淺（5cm），同時融雪階段土壤含水量較高，部分N2O氣體由于反硝化作用轉(zhuǎn)化為N2，造成融雪階段溫室氣體排放量比施肥階段低。土壤剖面CO2濃度及排放與土壤溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。相關(guān)研究成果以Greenhouse gas accumulation in the soil profile is not always related to surface emissions in a prairie pothole agricultural landscape 為題發(fā)表于Soil Science Society of America Journal 上。

　　通過多年連續(xù)監(jiān)測草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放的空間性和季節(jié)性變化研究發(fā)現(xiàn)：相比不施肥處理，條施有機(jī)肥顯著增加草地N2O排放，排放高峰為施肥后3周左右，主要集中在條施帶位置，同時伴隨土壤NO3-濃度增加而NH4+降低，表明N2O排放主要由硝化作用決定。全年N2O排放通量約占有機(jī)肥施氮量的0.7%-0.9%。研究同時發(fā)現(xiàn)無論是否施用有機(jī)肥，CH4排放量均很低（<5 g C ha-1 d-1）。牧草種類為苜�；蚣t豆草對溫室氣體排放影響不顯著。相關(guān)研究成果以Greenhouse gas emissions from pig slurry applied to forage legumes on a loamy sand soil in south central Manitoba 為題發(fā)表于Canadian Journal of Soil Science 上。