華北平原農(nóng)田冬小麥-夏玉米土壤呼吸構(gòu)成的初步研究.pdf

1、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，影響全球氣候變化和碳循環(huán)，有著不可替代的作用。相對于其他生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)田土壤呼吸受人為因素的影響更為頻繁，這使得農(nóng)田土壤呼吸的研究具有復(fù)雜性和必要性，同時也給農(nóng)田土壤CO2排放總量的估算增加了難度。因此，研究農(nóng)田土壤呼吸及其組分并準(zhǔn)確預(yù)測土壤向大氣排放的CO2總量，進(jìn)而估計(jì)土壤究竟是大氣CO2的匯還是源，對探討全球變暖及其對未來人類生存環(huán)境的影響具有十分重要的意義。
　　 本研究是以我

2、國華北平原高產(chǎn)農(nóng)田---冬小麥-夏玉米輪作體系作為研究對象，設(shè)置兩個處理，分別為常規(guī)處理和優(yōu)化處理，采用根去除法和根生物量外推法對主要的溫室氣體CO2交換通量及其土壤呼吸組分做了全年的觀測研究，著重分析了土壤呼吸各組分間(根呼吸和土壤微生物呼吸)的碳通量變化，為進(jìn)一步探尋合理減排措施提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 冬小麥-夏玉米輪作體系全年土壤呼吸CO2排放在不同處理間的變化趨勢基本相同，土壤呼吸總的碳排放量:常規(guī)處理＞優(yōu)化

3、處理。小麥季土壤呼吸碳排放量＜玉米季土壤呼吸碳排放量。
　　 10cm土壤溫度與土壤呼吸速率具有明顯的相關(guān)性，可用指數(shù)方程y=aebx進(jìn)行擬合，一般能夠解釋58％～87％的土壤呼吸變化。冬小麥季Q10值:常規(guī)處理2.60、優(yōu)化處理2.85。夏玉米季Q10值分別為:常規(guī)處理2.17、優(yōu)化處理2.86。
　　 冬小麥季采用根去除法進(jìn)行試驗(yàn)。土壤呼吸排放量:常規(guī)處理＞優(yōu)化處理，分別為2.74 t C ha-1和2.38 t C

4、 ha-1。CO2最大值出現(xiàn)在花期，達(dá)到179.00±16.80 mg C m-2 h-1;最小值出現(xiàn)自越冬期，為12.20±0.47 mg C m-2 h-1。在常規(guī)處理和優(yōu)化處理中，對土壤呼吸的貢獻(xiàn)率:根呼吸＜土壤微生物呼吸。與常規(guī)處理相比，優(yōu)化處理減少了CO2排放量13.1％。
　　 夏玉米季采用跟去除法和根生物量外推法兩種方法進(jìn)行比較試驗(yàn)。夏玉米季土壤呼吸排放量:常規(guī)處理＞優(yōu)化處理，分別為3.32 t C ha-1和2.

5、84 t C ha-1。與常規(guī)處理相比，優(yōu)化處理減少了CO2排放量為14.5％。夏玉米季土壤總呼吸在施肥灌溉之后達(dá)到明顯的峰值，最小值出現(xiàn)在玉米成熟期，其土壤呼吸最大值和最小值差異較小，分別為:158.32±4.47 mg C m-2 h-1、66.01±5.12mg C m-2 h-1。根去除法所測根呼吸和土壤微生物呼吸對土壤呼吸的貢獻(xiàn)率:根呼吸＜土壤微生物呼吸。常規(guī)處理中根呼吸占土壤呼吸比例為30％，優(yōu)化處理中為28％。根生物量外推