模拟增温对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸的影响

为研究模拟增温对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸的影响,设置了随机试验,观测增温和对照处理的农田土壤呼吸速率.采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对农田土壤呼吸速率进行观测,并采用气压过程分离技术(BaPS)测定土壤CO2产生速率.在观测土壤呼吸速率的同时,观测了两处理的土壤温度、湿度.结果表明,不同增温处理下土壤呼吸速率的季节变异趋势基本一致,其季节变异与土壤温度的变异具有一致性.冬小麦田增温和对照处理的平均土壤呼吸速率分别为(3.54±0.60)μmol·(m2·s)-1和(2.49±0.53)μmol·(m2·s)-1,大豆田增温和对照处理平均土壤呼吸速率分别为(4.80±0.46)μmol·(m2·s)-1和(4.14±0.29)μmol·(m2·s)-1.模拟增温显著促进了冬小麦田和大豆田的土壤呼吸作用,在冬小麦生长后期(抽穗-成熟期)增温和对照处理的土壤呼吸速率差异最为明显(P<0.05);在大豆开花-结荚期以及鼓粒-成熟期增温与对照的土壤呼吸速率分别存在极显著性(P<0.01)和显著性(P<0.05)差异.进一步的研究表明,模拟增温和对照处理土壤呼吸均与土壤温度存在极显著(P<0.01)的指数回归关系,但增温处理的土壤呼吸的温度敏感性明显高于对照,小麦生长季增温和对照处理的土壤呼吸温度系数Q10值分别为1.83和1.26,大豆生长季两处理的土壤呼吸温度系数Q10值分别为2.85和1.70.本研究表明,增温显著促进了农田土壤呼吸作用.