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文檔簡介
1、土壤呼吸所排放的CO2是大氣中CO2的重要來源之一,土壤巨大的碳庫使得土壤呼吸的微小變化就會對大氣中CO2濃度和氣候變化產生重要影響。土壤呼吸對溫度等環(huán)境因子的變化響應敏感,并決定著土壤CO2的排放。不同土壤其呼吸排放的CO2與溫度變化之間有很好地相關關系。隨著全球氣候變暖的加劇,全球氣候變化與碳循環(huán)之間的關系越來越受到關注。為此,在全球氣候變暖的背景下,探討水田和旱地土壤呼吸對溫度變化的響應,對于了解未來氣候變化的趨勢有著非常重要的意
2、義。
本研究在室外對不同溫度處理(鼓風機加熱的時間長短不同)種植粳稻(V1)和種植秈稻(V5)小區(qū)的植株行間土壤呼吸進行了研究;在實驗室內對幾種水田和旱地土壤及其不同土層深度(0~15cm和15~30cm)在不同溫度、水分處理下的CO2排放特征進行了研究。研究結果如下:
(1)種植粳稻(V1)和種植秈稻(V5)的土壤呼吸速率間無顯著差異,但前者CO2累積排放量顯著高于后者。土壤CO2排放速率隨水稻生長呈現(xiàn)波動
3、變化,但不同溫度處理的土壤CO2排放速率與大氣溫度和5cm土壤溫度之間相關性不顯著。土壤呼吸速率與可溶性有機碳(DOC)、微生物量碳(MBC)呈顯著負相關關系。種植粳稻(V1)的土壤Q10值顯著高于種植秈稻(V5)的土壤,表明前者土壤呼吸溫度敏感性更高。
(2)在90天的培養(yǎng)實驗中,水田土壤的CO2排放速率和累積排放量顯著高于旱地土壤。25℃、35℃處理的土壤CO2排放速率顯著高于15℃處理。60%WHC(田間持水量)、9
4、0% WHC處理的土壤呼吸速率顯著高于30%WHC處理。同一水分條件下,3個溫度處理的水田土壤CO2排放速率均顯著高于旱地土壤。0~15cm土壤的CO2排放速率與累積排放量顯著高于15~30cm土壤。不同土壤Q10值隨水分含量增加而有所增加。15~30cm土壤Q10值高于0~15cm土壤,但差異性不顯著。不同溫度下土壤CO2累積排放量均與土壤總有機碳、有機碳組分F1(易氧化)、腐殖酸碳、胡敏酸碳、富里酸碳顯著相關。僅25℃處理的土壤CO
5、2累積排放與有機碳組分F1、F2、F3(易氧化程度依次降低)顯著相關。Q10值與總有機碳、有機碳組分F1、F2、F3、腐殖酸碳、胡敏酸碳、富里酸碳呈負相關。
(3)在15天的培養(yǎng)實驗中,不同土壤均表現(xiàn)出前7天CO2排放速率較快,其后變緩。水田土壤的CO2排放速率和累積排放量顯著高于旱地土壤。由于旱地土壤間有機碳含量不同,CO2排放亦有顯著差異,有機碳含量高的土壤CO2排放速率和累積排放量顯著高于有機碳含量較低的土壤。不同土
6、壤CO2平均排放速率和累積排放量均隨溫度升高顯著增加。土壤CO2平均排放速率及累積排放量與土壤有機碳、腐殖酸碳、富里酸碳均有顯著相關關系。Q10值在不同土壤間有不顯著差異,Q10值與全土及不同粒級團聚體土壤總有機碳、腐殖酸碳、胡敏酸碳、富里酸碳正相關,不同粒級團聚體的相關系數(shù)不同。
一定溫度范圍內,土壤呼吸隨溫度升高而增強,且低溫下土壤呼吸對溫度變暖的響應更為顯著。水分含量低時,微生物呼吸較弱,水分含量增加后微生物呼吸增強
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