青海东部地区地膜覆盖条件下土壤有机碳矿化对温度变化的响应
发布时间：2021-04-10 17:02
本研究通过春玉米田间地膜覆盖试验,结合室内有机碳矿化速率培养实验,采用不同温度（10、15、20、25和30℃）进行室内培养,研究了青海东部地区无膜和覆膜两种栽培措施下土壤有机碳矿化对温度变化的响应规律。结果表明:在设定的温度范围内,无膜和覆膜处理条件下各土层土壤有机碳矿化速率均随着温度的升高呈指数增加,而随着土层深度的增加而减小;覆膜处理各土层土壤有机碳矿化速率、CO2释放量和分配比例均大于无膜处理;各土层土壤有机碳矿化速率温度敏感性(Q10)存在一定程度的变异,其中无膜处理Q10在1.564～1.817之间,覆膜处理Q10在1.465～1.790之间;土壤有机碳矿化速率随着土壤有机碳含量的增加而增大,但随着土壤全氮含量的增加土壤C/N比逐渐减小,土壤有机碳矿化速率也逐渐减小,由此推断土壤中氮素含量的增加可能会对土壤有机碳矿化速率产生抑制效应。
【文章来源】：干旱区资源与环境. 2020,34(11)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
无膜与覆膜条件下温度对土壤有机碳矿化速率的影响
土壤有机碳矿化释放的CO2量是指在一定培养温度条件和一定培养时间内,土壤有机碳矿化为无机碳后释放出的CO2数量(以释放μg CO2/g干土表示),它也是土壤有机碳矿化速率快慢的表征方法之一。图2为不同温度条件下各土层土壤连续培养5d后土壤有机碳矿化释放的CO2量的比较。由图2可知,各土层土壤有机碳矿化释放的CO2量均随着培养温度的升高显著增加(P<0.05)。30℃时,无膜处理各土层(从上向下)CO2释放量分别为10℃时的5.7、10.1、9.7、11.4和11.5倍;覆膜处理条件下分别为10℃时的5.0、7.3、10.0、9.2和11.2倍。这意味着随着温度的增加,底层土壤有机碳矿化释放CO2的能力在增强,这也从另一方面验证了底层土壤有机碳矿化对温度变化的敏感性高于表层土壤的结论。由图2可知,相同温度条件下各土层土壤有机碳矿化释放的CO2量均随土层深度的增加而显著减小(P<0.05)。由表1可知,随着土层深度的增加土壤有机碳含量从11.95g/kg逐渐降低到6.03g/kg,通过相关分析表明,无膜和覆膜处理条件下土壤有机碳矿化释放的CO2量与土壤有机碳含量呈显著正相关关系,相关系数r在0.894～0.995之间。
土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例是指,在一定温度条件下一定时间内,土壤有机碳矿化释放的CO2含量占土壤总有机碳含量的百分比。土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例在一定程度上反映了土壤的固碳能力,如果该比例越低,表明土壤的固碳能力越强,反之,则固碳能力越弱。由图3可知,无膜和覆膜处理条件下各土层土壤CO2分配比例均随着培养温度的增加而显著增加(P<0.05),表明随着土壤温度的增加土壤碳库存在由土壤碳汇变为土壤碳源的风险,从而导致土壤向大气释放更多的CO2,进一步加剧温室效应,致使大气温度进一步升高,该试验结果在一定程度上佐证了土壤有机碳矿化与气候变暖之间存在着正反馈关系的研究结论。通过成对数据比较检验结果来看,在10℃～30℃范围内覆膜条件下整个土层(0～50cm)土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例平均值比无膜条件下分别高1.19、1.23、1.10、1.06和1.04倍,均达到差异显著(P<0.05),表明覆膜处理条件下土壤的固碳能力较无膜处理弱。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同环境因子对樟子松人工林土壤有机碳矿化的影响[J]. 王红,范志平,邓东周,陈德龙,孙学凯,高俊刚,曾德慧. 生态学杂志. 2008(09)
[2]土壤温度和水分对不同类型沙丘土壤呼吸的影响[J]. 李玉强,赵哈林,赵学勇,张铜会,移小勇. 干旱区资源与环境. 2006(03)
[3]影响土壤微生物活性与群落结构因素研究进展[J]. 胡亚林,汪思龙,颜绍馗. 土壤通报. 2006(01)
[4]可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系[J]. 李忠佩,张桃林,陈碧云. 土壤学报. 2004(04)
[5]典型温带草原群落土壤呼吸温度敏感性与土壤水分的关系[J]. 陈全胜,李凌浩,韩兴国,阎志丹,王艳芬,张焱,熊小刚,陈世苹,张丽霞,高英志,唐芳,杨晶,董云社. 生态学报. 2004(04)
[6]陕西省农作物地膜栽培发展现状与展望[J]. 邢胜利,魏延安,李思训. 干旱地区农业研究. 2002(01)
[7]土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响[J]. 刘绍辉,方精云. 生态学报. 1997(05)
博士论文
[1]渭北旱塬农田土壤呼吸温度敏感性变化特征[D]. 王蕊.西北农林科技大学 2018
本文编号：3130007
【文章来源】：干旱区资源与环境. 2020,34(11)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
无膜与覆膜条件下温度对土壤有机碳矿化速率的影响
土壤有机碳矿化释放的CO2量是指在一定培养温度条件和一定培养时间内,土壤有机碳矿化为无机碳后释放出的CO2数量(以释放μg CO2/g干土表示),它也是土壤有机碳矿化速率快慢的表征方法之一。图2为不同温度条件下各土层土壤连续培养5d后土壤有机碳矿化释放的CO2量的比较。由图2可知,各土层土壤有机碳矿化释放的CO2量均随着培养温度的升高显著增加(P<0.05)。30℃时,无膜处理各土层(从上向下)CO2释放量分别为10℃时的5.7、10.1、9.7、11.4和11.5倍;覆膜处理条件下分别为10℃时的5.0、7.3、10.0、9.2和11.2倍。这意味着随着温度的增加,底层土壤有机碳矿化释放CO2的能力在增强,这也从另一方面验证了底层土壤有机碳矿化对温度变化的敏感性高于表层土壤的结论。由图2可知,相同温度条件下各土层土壤有机碳矿化释放的CO2量均随土层深度的增加而显著减小(P<0.05)。由表1可知,随着土层深度的增加土壤有机碳含量从11.95g/kg逐渐降低到6.03g/kg,通过相关分析表明,无膜和覆膜处理条件下土壤有机碳矿化释放的CO2量与土壤有机碳含量呈显著正相关关系,相关系数r在0.894～0.995之间。
土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例是指,在一定温度条件下一定时间内,土壤有机碳矿化释放的CO2含量占土壤总有机碳含量的百分比。土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例在一定程度上反映了土壤的固碳能力,如果该比例越低,表明土壤的固碳能力越强,反之,则固碳能力越弱。由图3可知,无膜和覆膜处理条件下各土层土壤CO2分配比例均随着培养温度的增加而显著增加(P<0.05),表明随着土壤温度的增加土壤碳库存在由土壤碳汇变为土壤碳源的风险,从而导致土壤向大气释放更多的CO2,进一步加剧温室效应,致使大气温度进一步升高,该试验结果在一定程度上佐证了土壤有机碳矿化与气候变暖之间存在着正反馈关系的研究结论。通过成对数据比较检验结果来看,在10℃～30℃范围内覆膜条件下整个土层(0～50cm)土壤有机碳矿化释放的CO2分配比例平均值比无膜条件下分别高1.19、1.23、1.10、1.06和1.04倍,均达到差异显著(P<0.05),表明覆膜处理条件下土壤的固碳能力较无膜处理弱。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同环境因子对樟子松人工林土壤有机碳矿化的影响[J]. 王红,范志平,邓东周,陈德龙,孙学凯,高俊刚,曾德慧. 生态学杂志. 2008(09)
[2]土壤温度和水分对不同类型沙丘土壤呼吸的影响[J]. 李玉强,赵哈林,赵学勇,张铜会,移小勇. 干旱区资源与环境. 2006(03)
[3]影响土壤微生物活性与群落结构因素研究进展[J]. 胡亚林,汪思龙,颜绍馗. 土壤通报. 2006(01)
[4]可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系[J]. 李忠佩,张桃林,陈碧云. 土壤学报. 2004(04)
[5]典型温带草原群落土壤呼吸温度敏感性与土壤水分的关系[J]. 陈全胜,李凌浩,韩兴国,阎志丹,王艳芬,张焱,熊小刚,陈世苹,张丽霞,高英志,唐芳,杨晶,董云社. 生态学报. 2004(04)
[6]陕西省农作物地膜栽培发展现状与展望[J]. 邢胜利,魏延安,李思训. 干旱地区农业研究. 2002(01)
[7]土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响[J]. 刘绍辉,方精云. 生态学报. 1997(05)
博士论文
[1]渭北旱塬农田土壤呼吸温度敏感性变化特征[D]. 王蕊.西北农林科技大学 2018
本文编号：3130007
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