施肥對荒漠草原土壤呼吸和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量的影響.pdf

1、本研究通過不同施肥處理條件下對短花針茅荒漠草原進(jìn)行土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量的測定，分析了不同施肥處理的土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量季節(jié)變化、植物生長季平均土壤呼吸速率和CO2通量、土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量日變化、日均土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量及土壤呼吸速率和CO2通量與環(huán)境因子之間的關(guān)系。結(jié)果表明：
　　1.土壤呼吸速率：1）在植物生長初期和中期P和PK肥處理的土壤呼吸速率顯著高于其他處理（P<0.05）

2、；K肥和CK處理的土壤呼吸速率較低于其他處理，兩者之無顯著差異（P>0.05）；氮跟磷鉀肥的配施和氮肥的單施能提高荒漠草原土壤呼吸速率，但效果不顯著。2）CK處理和各施肥處理的日變化和季節(jié)變化規(guī)律基本一致，說明施肥沒有改變荒漠草原土壤呼吸日變化和季節(jié)變化特征，土壤呼吸速率有明顯的晝夜變化規(guī)律，最高值出現(xiàn)在11:00—14:00之間，最低值出現(xiàn)在03:00—05:00之間；季節(jié)變化呈現(xiàn)出明顯的單峰曲線，峰值出現(xiàn)在植物生長旺盛期（8月份）。

3、3）所有處理的生長季平均和日均土壤呼吸速率之間無顯著差異（P>0.05）。4）土壤呼吸速率與5cm土壤溫度和0-10cm土壤含水量的相關(guān)性看出，土壤含水量的相關(guān)系數(shù)高與土壤溫度，決定系數(shù)分別在0.5-0.7和0.40-0.58之間，說明0-10cm土壤含水量成為制約土壤呼吸變化的主要環(huán)境因子。
　　2.生態(tài)系統(tǒng)CO2通量：1）在植物生長初期和后期施肥處理區(qū)NEE、GEP和ER均大于CK區(qū)，其中NP肥小區(qū)的NEE、GEP和ER顯著高

4、于對照（CK）小區(qū)（P<0.05），三個N肥水平NEE、GEP和ER大小關(guān)系為N10>N5>N2.5，與對照（CK）小區(qū)無顯著差異（P>0.05）；在植物生長中期三個N肥水平的NEE、GEP和ER大小關(guān)系為N5>N10>N2.5，N10和N5小區(qū)NEE、GEP和ER顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.05）。2）CK處理和各施肥處理的日變化和季節(jié)變化規(guī)律基本一致，施肥沒有改變荒漠草原 CO2通量日變化和季節(jié)變化特征，在植物生長季10:00

5、—12:00時出現(xiàn) NEE和GEP的最高吸收峰值，到下午16:00—18:00時出現(xiàn)NEE和GEP的最低值，ER的生長季白天最大排放時間出現(xiàn)在10:00—14:00，最低值出現(xiàn)在01:00—03:00之間生態(tài)系統(tǒng)CO2通量最高峰值出現(xiàn)在植物生長旺盛期（8月）。3）施NP肥小區(qū)生長季和日平均NEE、GEP和ER顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.05），生長季平均和日均NEE、GEP和ER大小表現(xiàn)為NP>N10≈N5>P>N2.5>CK，分

6、別比對照（CK）小區(qū)增加固碳量128%-28%和提高CO2排放62%-24%，施肥處理比對照（CK）小區(qū)增加的固碳量高于呼吸過程中的碳排放量。4）相關(guān)性檢驗和擬合方程看出，土壤0-10cm含水量是影響生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量和總的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的主要環(huán)境因子，溫度是影響生態(tài)系統(tǒng)呼吸的主要環(huán)境因子。
　　3.施肥對土壤各土層中有機碳、全氮、全磷、全鉀和有效鉀含量并沒有產(chǎn)生顯著性影響（P>0.05)，隨著土層的深入土壤有效磷含量逐漸降低，單

7、施磷肥和磷肥跟氮鉀肥配施小區(qū)的土壤表層有效磷含量顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.01）， NP肥的配施顯著影響了土壤硝態(tài)氮和土壤銨態(tài)氮含量（P<0.05）；隨著施氮量的增加土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量逐漸增加，大小關(guān)系為N10>N5>N2.5。
　　4.施 N10、NPK、NK和 NP肥小區(qū)的地上生物量顯著高于 CK（對照）小區(qū)（P<0.05），三個N肥梯度的地上生物量的大小關(guān)系為N10>N5>N2.5；0-100cm總地下生物量變化