地膜覆盖具有增温保墒和抑制杂草等功能，有效增加了农作物的水肥利用效率及其产量，被誉为农业发展史上的“白色革命”。我国是世界上最大的地膜使用国，地膜的大量使用对农民增产增收和保障我国粮食安全起到了重要贡献。但该技术也改变了土壤微环境和生物地球化学循环过程，对土壤温室气体产生和排放产生显著影响。已有文献报道发现覆膜栽培对土壤温室气体排放的影响存在较大差异，这为评估农业土壤温室气体排放通量及其减排潜力带来了不确定性。中国科学院城市环境研究所姚槐应研究组采用meta分析方法，搜集了全球覆膜对农田土壤有机碳和温室气体通量（包括稻田CH4排放量和旱地CH4吸收量以及N2O排放量）影响的田间观测数据，评估了覆膜对农田土壤温室气体净排放的影响，结果表明：覆膜对土壤有机碳没有显著影响，使得稻田土壤CH4排放量和旱地土壤CH4吸收量分别显著减少了64.2%和16.1%、土壤N2O排放量增加了23.9%。总的来说，对于旱地农田，覆膜在提升作物产量的前提下未显著影响旱地净温室气体排放量；对于水稻田，覆膜看起来是提升作物产量和降低净温室气体排放量的双赢措施。不过，由于覆膜使得稻田土壤有机碳含量显著降低，需要采用合理的管理措施向稻田输入有机物料以维持有机碳含量。
上述结果以A meta-analysis of film mulching cultivation effects on soil organic carbon and soil greenhouse gas fluxes为题发表于Catena。俞永祥副研究员为第一作者，南京信息工程大学赵成义教授和我所姚槐应研究员为论文共同通讯作者。
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图1 覆膜对不同农田生态系统作物产量和土壤净温室气体排放量的影响