增溫與UV-B增強(qiáng)對(duì)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(dǎo)致的地表紫外線B輻射增強(qiáng)是重大的環(huán)境問題，已引起各國政府和國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作為溫室氣體源匯的重要組成部分，定會(huì)受到氣候變化的影響。本研究采用田間試驗(yàn)的方法，在田間的開頂箱內(nèi)開展了大豆和冬小麥兩個(gè)生長季的控制試驗(yàn)。大豆生長季設(shè)置4種處理:對(duì)照(CK)、UV-B輻射增強(qiáng)20％(U)、增溫(T)、增溫+UV-B輻射增強(qiáng)20％(UT)，每種處理有3個(gè)重復(fù);冬小麥生長季設(shè)置2種處理:對(duì)照(CK)、UV

2、-B輻射增強(qiáng)20％(U)，每種處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。使用紅外線輻射加熱管實(shí)現(xiàn)增溫，利用UV-B輻射燈管進(jìn)行UV-B輻射增強(qiáng)，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(qiáng)對(duì)農(nóng)田土壤CO2和N2O排放的影響，為客觀評(píng)估區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放趨勢提供依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明:在大豆生長季，增溫與UV-B增強(qiáng)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(huì)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(shù)關(guān)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(shù)相關(guān)性。
　　在大豆生長季，UV-B輻射增強(qiáng)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(jié)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(jié)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(shù)關(guān)系，而T與UT的土壤N2O排放與土壤溫度沒有顯著的指數(shù)關(guān)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(shù)關(guān)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(duì)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(qiáng)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(shù)相關(guān)關(guān)系，U在增溫背景下會(huì)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(shù)相關(guān)關(guān)系。
　　

6、在冬小麥生長季，增溫背景下UV-B輻射增強(qiáng)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(shù)相關(guān)關(guān)系。CK的土壤N2O排放與土壤濕度有顯著的正指數(shù)相關(guān)關(guān)系，U的土壤N2O排放與土壤濕度則無顯著的指數(shù)關(guān)系。
　　在冬小麥生長季，與CK相比，U極顯著降低了冬小麥?zhǔn)斋@期地上部分和地下部分以及總生物