增温及模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸的影响

摘要

为研究增温及模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸作用的影响，在农田随机设置3个区组试验，每个区组中包含对照（CK）、增温（W）、模拟酸雨（A）、增温及模拟酸雨（WA）共4个处理，采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对不同处理下的农田土壤呼吸速率进行观测，并同步观测土壤温度、土壤湿度。试验结果表明，冬小麦-大豆轮作农田的土壤呼吸速率存在明显的季节变异趋势，其变异性与土壤温度之间存在一致性。在冬小麦-大豆轮作阶段，CK、W、A、WA处理的平均土壤呼吸速率分别为（2.69±0.14）、（3.19±0.20）、（2.59±0.07）、（2.99±0.18）μmol·m-2·s-1。配对t检验结果表明：冬小麦田各处理的土壤呼吸速率之间无显著差异（P﹥0.05）；在大豆生长季，W和A处理土壤呼吸速率之间存在显著差异（P＜0.05），A和WA处理之间存在极显著差异（P＜0.01）。在整个冬小麦-大豆轮作阶段，CK与W处理农田土壤呼吸速率存在差异（P＝0.054），且W与A处理农田土壤呼吸速率存在极显著差异（P＜0.01）。进一步的研究结果表明，每个处理的土壤呼吸与土壤温度之间的关系均可用指数方程描述。对于A处理而言，基于土壤温度和湿度的双因子模型比单纯指数模型提高了对土壤呼吸的可解释性。