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1、采用靜態(tài)箱氣相色譜法,研究了成都平原旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)兩種不同種植模式(小麥、油菜)下,土壤N<,2>O和CO<,2>排放通量的季節(jié)變化規(guī)律及其影響因素,試驗設(shè)置三種處理:(1)常規(guī)施肥處理(Nu),(2)無氮處理(N<,0>),(3)空閑處理(Np常規(guī)施肥無作物)。在研究供試土樣土壤酶活性、土壤微生物量碳、氮的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用變性梯度凝膠電泳(DGGE)研究了不同處理土壤微生物遺傳多樣性的特征,以期從微觀上揭示N<,2>O和CO<,2
2、>排放的影響因素?,F(xiàn)將實驗結(jié)果分述如下。 1)土壤N<,2>O、CO<,2>排放具有明顯的季節(jié)變化特征,隨著溫度的升降和作物的生長周期變化而上下波動。油菜和小麥地常規(guī)處理土壤N<,2>O排放通量的變化幅度分別為0.01~0.48 mg·m<,-2>·h<,-1>和0.02~0.24 mg·m<,-2>·h<,-1>;其CO<,2>排放通量變化幅度分別為121.42~1585.80 mg·m<,-2>·h<,-1>和142.39~
3、1246.19 mg·m<,-2>·h<,-1>。小麥播種和油菜移栽的初期(11、12、1月),各處理的N<,2>O、CO<,2>排放通量波動不大,日平均排放量較低,第二年開春(2、4月)后,隨著溫度的上升,N<,2>O、CO<,2>排放通量不斷增大,到作物盛花期時,達(dá)到整個作物生長周期中N<,2>O、CO<,2>排放通量的最大值。在成熟收獲階段,N<,2>O、CO<,2>排放通量又重新回到一個較低點。 2)在整個作物的生長周期
4、內(nèi),各處理(包括無作物生長的空閑處理)的N<,2>O、CO<,2>排放通量與5鋤土壤溫度在P<0.01水平下顯著正相關(guān),呈較好的指數(shù)函數(shù)相關(guān)關(guān)系。而與土壤濕度呈負(fù)相關(guān)(R=-0.478<'**>,P<0.01)。土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量,以常規(guī)處理高于無氮處理,說明氮肥施用促進(jìn)了土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量。油菜地各處理的土壤N<,2>O、CO<,2>排放通量高于小麥地相應(yīng)處理,常規(guī)處理和無氮處理的土壤N<,2>
5、O、CO<,2>排放通量高于空閑地處理,說明作物的生長促進(jìn)了土壤溫室氣體的排放。 3)DGGE技術(shù)對各土壤樣品微生物多樣性分析結(jié)果表明,兩種不同作物種植方式下,油菜和小麥地常規(guī)處理的土壤樣品細(xì)菌Shannon指數(shù)分別為1.59、1.58,空閑處理的土壤樣品細(xì)菌Shannon指數(shù)分別為1.68、1.66,空閑處理土壤樣品多樣性指數(shù)高于常規(guī)處理;真菌多樣性指數(shù)具有相同的規(guī)律??臻e地土壤具有相對較高的微生物多樣性,而兩種不同作物常規(guī)處
6、理之間微生物多樣性差異不明顯。 4)常規(guī)處理土壤微生物量碳均高于無氮處理和空閑處理,油菜地各個處理的土壤微生物量氮分別高于小麥地相對應(yīng)的處理。而兩種種植方式下,不同處理土壤微生物量氮高低順序表現(xiàn)為:空閑處理)常規(guī)處理)無氮處理,表明土壤微生物量氮與土壤的有效氮含量有關(guān)。 5)兩種種植方式下,土壤過氧化氫酶、土壤轉(zhuǎn)化酶活性高低順序為常規(guī)處理>無氮處理>空閑處理;油菜地各處理土壤過氧化氫酶活性高于小麥地相對應(yīng)處理,而不同作物
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