大气CO2浓度升高和氮肥水平对麦田土壤有机碳更新的影响

摘要

依托FACE(Free air carbon dioxide enrichment)技术平台,采用稳定13C同位素法,通过将C3作物小麦种植于长期单作玉米的C4土壤上,研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对水稻-小麦轮作制中冬小麦生长季土壤有机碳更新的影响.结果表明,种植一季小麦后土壤有机碳的δ13C值显著降低,小麦生长改变了土壤有机碳的组成,大气CO2浓度增加促进作物向土壤中输入更多的碳.大气CO2浓度升高增加了麦田土壤有机碳的更新率,使土壤有机碳的更新率由3.61%(施氮量为150 kg hm-2,LN)～4.59%(施氮量为250 kg hm-2,HN)提高至6.72%(LN)～8.55% (HN),分别增加72.7%和86.1%.结果表明,大气CO2浓度升高和提高氮肥用量将加快农田土壤有机碳的更新.