稻田土壤養(yǎng)分對大氣CO-,2-濃度升高的響應(yīng)特征及其機(jī)制研究.pdf

1、自工業(yè)革命以來，大氣中的CO2濃度由于人類活動影響迅速增加，已經(jīng)并仍將對陸地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。至今關(guān)于大氣CO2濃度升高對生態(tài)系統(tǒng)影響的研究已經(jīng)有很多，但是有關(guān)濕地系統(tǒng)的研究還非常少。稻田是地球上最大的人工濕地系統(tǒng)，探討大氣CO2濃度升高對稻田系統(tǒng)的影響，不僅可以增強(qiáng)我們對未來氣候變化趨勢的認(rèn)識，而且還可以為未來氣候背景下稻田系統(tǒng)的科學(xué)管理提供理論參考和技術(shù)途徑。為此，本研究借助于國際唯一的人工濕地稻麥復(fù)種FACE（Free Air

2、 CO2 Enrichment）試驗（位于江蘇省江都市，始于2004年），2007年水稻生長季對其土壤生態(tài)系統(tǒng)的礦質(zhì)養(yǎng)分、速效養(yǎng)分、總有機(jī)碳和總氮進(jìn)行了動態(tài)監(jiān)測和研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.大氣CO2濃度增加提高了稻田土壤中有效鈣、有效鎂的濃度，顯著提高了土壤有效硅濃度(P＜o(jì).01)，三者分別平均提高了10.49％、5.9％、13.44％。隨著水稻生育進(jìn)程的延續(xù)，大氣CO2濃度增加條件下，稻田土壤中有效鈣含量在水稻生育

3、旺期提高最大，比對照平均提高了19.28％，初期最小，提高了3.59％，而后期提高了12.95％;土壤有效鎂在后期提高最大，為13.63％，初期提高最小，為0.025％，而旺期則提高了10.12％;土壤有效硅在水稻生長前期提高最大，平均提高了15.97％，生長后期提高最小，為5.42％，而在水稻生育旺期提高了10.49％。不同生育時期之間稻田土壤有效硅濃度差異顯著(P＜0.01)。
　　 2.大氣CO2濃度升高降低了水稻生長前期

4、和后期稻田土壤中銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀的濃度，在水稻生育旺期提高了土壤中這些速效養(yǎng)分的濃度。稻田土壤中銨態(tài)氮濃度在水稻生長初期和后期，F(xiàn)ACE條件下比對照分別降低了35.6％、26.09％，而在水稻生長旺期提高了81.7％；土壤中硝態(tài)氮濃度在水稻返青期和孕穗期比對照降低了23.93％、2.16％，其余時期分別增加了2.98％、39.23％、8.76％；稻田土壤中速效磷濃度在水稻生育初期、后期分別比對照降低了20.36％、23.33％，但

5、在作物生長旺期速效磷的濃度比對照增加了13.6％。稻田土壤中速效鉀的濃度在FACE條件下水稻生育初期、后期分別比對照降低了16.42％、31.60％，在水稻生育旺期比對照增加了3.91％。大氣CO2濃度升高對稻田土壤中速效鉀的影響顯著(P＜0.01).
　　 3.大氣CO2濃度升高提高了稻田土壤中總有機(jī)碳、總氮的含量，且對總氮的提高效應(yīng)大于總有機(jī)碳。與對照相比，大氣CO2濃度升高使稻田土壤中總有機(jī)碳、總氮分別平均提高了10.70

6、％、6.89％。在水稻不同生育階段，大氣CO2濃度升高對總有機(jī)碳提高的效應(yīng)表現(xiàn)為在水稻生育旺期最大，平均提高了21.54％，生育初期和后期分別提高了4.23％、4.93％。大氣CO2濃度升高對總氮來說最大提高效應(yīng)在水稻生長旺期，平均提高了14.56％，生育初期和生育后期分別平均提高了4.89％、4.93％。在水稻不同生育期之間稻田土壤總氮含量存在顯著差異(P＜o(jì).01)。
　　 總之，大氣CO2濃度升高提高了稻田土壤礦質(zhì)養(yǎng)分、有