增溫與UV-B增強對大豆-冬小麥輪作系統(tǒng)土壤碳氮交換及生物量的影響.pdf

1、全球變暖和因平流層臭氧損耗導致的地表紫外線B輻射增強是重大的環(huán)境問題，已引起各國政府和國際學術界的廣泛關注。農田生態(tài)系統(tǒng)作為溫室氣體源匯的重要組成部分，定會受到氣候變化的影響。本研究采用田間試驗的方法，在田間的開頂箱內開展了大豆和冬小麥兩個生長季的控制試驗。大豆生長季設置4種處理:對照(CK)、UV-B輻射增強20％(U)、增溫(T)、增溫+UV-B輻射增強20％(UT)，每種處理有3個重復;冬小麥生長季設置2種處理:對照(CK)、UV

2、-B輻射增強20％(U)，每種處理設3個重復。使用紅外線輻射加熱管實現(xiàn)增溫，利用UV-B輻射燈管進行UV-B輻射增強，采用靜態(tài)箱-氣相色譜法測定土壤CO2和N2O排放通量。初步探討了增溫背景下UV-B輻射增強對農田土壤CO2和N2O排放的影響，為客觀評估區(qū)域農田生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放趨勢提供依據。
　　研究結果表明:在大豆生長季，增溫與UV-B增強沒有改變大豆田土壤CO2排放的季節(jié)性變化模式。與CK相比，U、T、UT沒有顯著改變

3、大豆田的土壤CO2排放通量;在三葉-分枝期，U比UT顯著增加了土壤CO2排放通量，增溫會降低三葉-分枝期的土壤CO2排放通量。U、T、UT的土壤呼吸與土壤溫度存在顯著的正指數關系，U、T、UT在一定程度上能增加大豆田土壤呼吸的溫度敏感性;土壤呼吸與土壤濕度沒有顯著的指數相關性。
　　在大豆生長季，UV-B輻射增強改變了三葉-分枝期的土壤N2O排放的季節(jié)性變化模式。與CK相比，T在三葉-分枝期、開花-結莢期以及全生育期顯著降低了土壤

4、N2O排放通量;U在開花-結莢期和全生育期顯著降低了土壤N2O排放通量;UT則在三葉-分枝期和全生育期顯著降低了土壤N2O排放通量。CK與U的土壤N2O排放與土壤溫度存在顯著的正指數關系，而T與UT的土壤N2O排放與土壤溫度沒有顯著的指數關系，U、T、UT在一定程度上降低了大豆田土壤N2O排放的溫度敏感性;土壤N2O排放與土壤濕度有顯著的指數關系。
　　在大豆生長季，與CK相比，U極顯著降低了大豆收獲期地上部分生物量和總生物量;T

5、顯著降低了地上部分生物量;UT顯著降低了地上部分生物量和總生物量。U、T、UT對地下部分生物量沒有顯著影響。
　　在冬小麥生長季，增溫背景下UV-B增強沒有改變冬小麥田土壤CO2排放的季節(jié)性變化模式。與CK相比，U在返青期顯著增加了冬小麥田的土壤CO2排放。CK與U的土壤呼吸與土壤溫度均存在極顯著的正指數相關關系，U在增溫背景下會在一定程度上降低土壤呼吸的溫度敏感性;CK與U的土壤呼吸與土壤濕度有顯著的正指數相關關系。
　　

6、在冬小麥生長季，增溫背景下UV-B輻射增強沒有改變冬小麥田的土壤N2O排放的季節(jié)性變化模式。與CK相比，U在返青期顯著增加了土壤N2O排放通量，在拔節(jié)-孕穗期顯著降低了土壤N2O排放通量。CK與U的土壤N2O排放與土壤溫度無顯著的指數相關關系。CK的土壤N2O排放與土壤濕度有顯著的正指數相關關系，U的土壤N2O排放與土壤濕度則無顯著的指數關系。
　　在冬小麥生長季，與CK相比，U極顯著降低了冬小麥收獲期地上部分和地下部分以及總生物