長期施肥潮土土壤呼吸的溫度和水分效應(存儲版)
【正文】 和CK的CO2排放總量在不同培養(yǎng)溫度下幾乎一致，都非常低，說明其有機質中的活性成分很少，大部分屬于穩(wěn)態(tài)碳素，即穩(wěn)態(tài)有機質，該部分碳對農業(yè)生產管理措施反映不明顯[12]，抗分解能力強，可作為土壤有機碳的最小保持容量。一般不均衡施肥處理土壤的最適土壤水分含量高于均衡施肥處理土壤（表2）。這緣于以下原因：土壤水分的表達、取樣深度不一致；水分變化的范圍對土壤呼吸影響不顯著以及參與影響因素多，機制復雜等[14]。C；d：35 176。其中OM的Q10最大，其次為1/2OM，接著為NPK和NP，而NK、PK和CK最低。盡管如此，均衡施肥處理的OM（30%WFPS～75%WFPS）、1/2OM（45% WFPS～75%WFPS）、NPK（45%WFPS～75%WFPS）和NP（45%WFPS～75%WFPS）還是達到生態(tài)系統(tǒng)Q10的范圍，高于NK、PK和CK在所有試驗水分含量條件下的溫度效應系數。對21世紀氣候變化趨勢作出的預測表明，未來20~100 a，中國地表氣溫增加明顯，降雨量也呈增加趨勢[22]。培養(yǎng)溫度和土壤水分在土壤呼吸上存在著一定的相互制約作用。土壤呼吸的溫度效應因土壤水分含量不同而異。 WFPS。土壤水分增加會增加土壤呼吸的溫度敏感性。最適于土壤呼吸的土壤水分，一般不均衡施肥處理的土壤高于均衡施肥處理土壤。與土壤分量的關系上則表現(xiàn)出一定土壤水分范圍內，隨土壤含水量的增加而增加趨勢，而水分過高則抑制了其排放。因此，土壤水分增加會增加土壤呼吸溫度的敏感性[19，20，21]。蔡艷等在與本研究相同地區(qū)研究田間玉米生長期的Q10，~ 之間[6]，更是高于我們的研究結果。在一定土壤水分含量范圍內，Q10隨土壤水分含量的增加而升高。這也為玉米生長期土壤呼吸組成中以異養(yǎng)呼吸作用的貢獻遠高于根系呼吸提供了一個佐證。 不同培養(yǎng)溫度下，土壤所需最適水分狀況存在著差異。不同溫度下，CO2排放通量隨土壤水分含量變化而呈現(xiàn)出不同的變化。CENTURY模型將異質性土壤呼吸的80%歸結為活性組分的分解，其余20%為中間組分的貢獻[10]。如土壤水分含量為30%WFPS和90%WFPS時，同一施肥處理的土壤在不同培養(yǎng)溫度下的CO2排放量差異不顯著。同樣與土壤含水量的關系上也表現(xiàn)出一定水分范圍內隨土壤含水量的增加而增加趨勢。結束后，拔下瓶塞，沖入高純空氣以驅除瓶內氣體，接著補充水分，加蓋，用704膠封口，測定瓶中CO2濃度，然后在恒溫箱中再培養(yǎng)12 h后再測定。kg1)NO3N /(mg基于此，我們以長期施用不同肥料造成土壤有機質含量存在差異的土壤為研究對象，通過室內培養(yǎng)試驗研究土壤有機碳對溫度和水分的響應，這不但有助于分析預測未來氣候變化后通過施肥方式而增加了的土壤碳庫的穩(wěn)定性，而且對土壤呼吸的組分劃分起到一定的作用。因此，氣溫升高和降水增加等氣候變化趨勢下，不利于通過施用有機肥來增加農田土壤有機碳儲量。孟磊等：長期施肥潮土土壤呼吸的溫度和水分效應 697長期施肥潮土土壤呼吸的溫度和水分效應孟 磊1，丁維新2，蔡祖聰21. 海南大學農學院，海南 儋州 571737；2. 土壤與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室//中國科學院南京土壤研究所, 江蘇 南京 210008摘要: 溫度和水分是影響土壤呼吸的重要因素。關鍵詞: 溫度；土壤充水孔隙度；土壤呼吸；Q10中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：16722175（2008）02069306增加農田土壤有機碳儲量被認為是降低大氣CO2濃度，緩解全球氣候變暖的有效措施之一。1 材料和方法 供試土壤供試土壤為中國科學院封丘農業(yè)生態(tài)試驗站內長期定位施肥試驗小區(qū)內土壤，施肥處理包括化學肥料NPK的NPK、NP、NK和PK 組合，全部施用有機肥料N（OM）、一半化學肥料N和一半有機肥料N（1/2OM）及不施肥（CK）共7個處理。kg1)OM1/2OMNPKNPNKPKCK注：同一列中不同字母表示差異性水平為 P. 試驗設計 g（以烘干土計）供試土壤置于150 mL的玻璃瓶中。按照安排的時間表，如此反復進行測定。當土壤含水量達到90%WFPS時，除5 ℃培養(yǎng)溫度外，其他培養(yǎng)溫度的CO2排放量出現(xiàn)了降低。因此，培養(yǎng)溫度和土壤水分在土壤呼吸上存在著一定的相互制約作用。施肥影響土壤有機質的組成。5 ℃低溫時，試驗設計的土壤水分含量范圍內，CO2排放通量隨土壤水分增加而增加（圖1），不能計算出該溫度下土壤呼吸所需的最佳土壤水分含量。最適水分具有隨培養(yǎng)溫度升高而升高的規(guī)律。abcd圖1 不同溫度和水分下累積排放的CO2C量 (a：5 176。在一定土壤水分范圍內，水分和溫度同時升高，有利于促進土壤呼吸的進行。造成我們研究結果偏低的原因在于呼吸的組成差異。在一定范圍內，水分的增加導致Q10增大（表3）。水分也影響著處理間CO2累計排放量的差異程度，均衡供應養(yǎng)分的處理在不同土壤水分含量間的差異性亦較顯著于非均衡處理和CK土壤。不同培養(yǎng)溫度下，土壤所需最適水分狀況也存在著差異。通過有機肥施用雖然可以使土壤有機碳含量有很大的升高，但其釋放速率也是最快和較容易的，而且對溫度變化的敏感性增加。參考文獻：[1] C AMPBELL C A, SELLES F, LAFOND G P, et al. Tillage – fertilizer changes: Effect on some soil quality attributes under longterm crop rotation in a thin Black Chernozem[J]. Can J Soil Sci, 2001, 81: 157165.[2] XU Y C, SHEN Q R, RAN W. Effects of zerotil
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