大氣CO2濃度升高對大豆——小麥輪作系統(tǒng)植物根際碳動態(tài)的早期影響.pdf

1、大氣CO2濃度升高直接或間接地影響農田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳固定。本項目基于北京昌平豆麥輪作系統(tǒng)自由大氣CO2濃度富集實驗（free air CO2 concen- tration enrichment, FACE）研究平臺，以根際生態(tài)學為理論基礎，運用三維熒光光譜（Three-dimensional fluorescence spectroscopy）以及其它理化分析技術，結合CENTURY生物地球化學模型，研究大氣CO2濃度升高情景下根

2、際和非根際土壤溶解性有機質（dissolved organic matter，DOM）含量和結構的差異，闡明土壤DOM的產生機制及其對CO2濃度富集的響應模式；研究CO2濃度富集對土壤無機氮含量的影響，闡明農田生態(tài)系統(tǒng)碳氮交互作用；模擬分析不同CO2濃度梯度對豆麥輪作系統(tǒng)碳循環(huán)和碳儲量的影響，闡明華北平原典型農田生態(tài)系統(tǒng)碳動態(tài)。
　　通過FACE實驗研究發(fā)現(xiàn)，短期內（CO2熏蒸一年）CO2濃度富集顯著改變了農田土壤溶解性碳組成，但

3、沒有顯著改變農田土壤溶解性碳含量。CO2富集能有效增加農田土壤溶解性有機質活性組分比例，但明顯降低土壤惰性組分比例，總體上DOM的結構趨于活化，易于被土壤微生物利用。另外，CO2濃度富集、氮素輸入短期內沒有顯著改變土壤無機氮含量，說明當前低劑量施氮即可維持CO2濃度升高情景下作物對氮的需求。未來20年內，CO2濃度升高將顯著增加土壤活性和緩性碳儲量，對惰性碳庫影響不大。CO2濃度升高和氮素輸入增加的碳量不足以彌補因耕作過程導致的土壤碳庫