大气CO2浓度升高对春玉米土壤呼吸的影响

• 作者: 徐洲 冯倩 王玉 赵金磊 李常鑫 王丽梅
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: CO2浓度升高 OTC气室 土壤呼吸 土壤温度 土壤水分
• 年，卷（期）: 2022,（18）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 7331-7338
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202008122106

摘要

为探讨春玉米不同生育期土壤呼吸速率对大气CO2浓度升高的响应，以黄土高原旱作春玉米为研究对象，通过改进的开顶式气室(OTC)模拟大气CO2浓度升高的环境，在田间条件下设置自然大气CO2浓度(CK)、OTC对照(OTC，CO2浓度同CK)与CO2浓度升高(OTC＋CO2，OTC系统自动控制CO2浓度700μmol／mol)3种处理。研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前(V0)、六叶期(V6)、九叶期(V9)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)、蜡熟期(R5)及完熟期(R6)土壤呼吸速率对大气CO2浓度升高的响应特征，以及大气CO2浓度升高对土壤呼吸速率的温度与水分效应的影响。研究发现，OTC＋CO2处理土壤呼吸速率，与CK相比，在R3和R5期分别增加43％、104％(P＜0.05)，与OTC相比，R3和R5期分别提升了63％、109％(P＜0.05)；OTC处理与CK相比，在整个生育期对土壤呼吸影响不显著；3种处理条件下，土壤温度和水分随生育期变化趋势基本一致，土壤呼吸速率与土壤温度和水分分别呈指数相关和抛物线型相关；结果表明：大气CO2浓度升高对土壤呼吸的影响因生育期而异，土壤温度和土壤水分是影响旱地农田土壤呼吸的重要因素，CO2浓度升高会使土壤呼吸温度效应值(Q10)降低，土壤呼吸对土壤水分响应的阈值提高。