太原盆地玉米土壤呼吸与环境因子的关系研究

【摘要】：以太原盆地的玉米地为研究对象,用LICOR-6400便携式光合作用仪连接6400-09土壤叶室,作者从2005年1至12月在山西省农业科学研究院试验地内对玉米的土壤呼吸进行了每月1-5次(一共33次)的季节变化测定;在6月22日、8月4日、10月10日分别进行了3次24小时的土壤呼吸日变化测定,6月测定9次,8月4日和10月10日均测定11次。在测定土壤呼吸的同时,用系统自带的土壤温度探针测定0～10cm深度的土壤温度,用土钻法和土壤水分测定仪(TDR)测定0～10cm深度的土壤水分,并测定了土壤的物理化学组成,分析了土壤的有机碳、氮等。 研究结果表明,本区的土壤呼吸具有明显的季节变化特点,与土壤温度的季节变化趋势一致,冬春季较低,盛夏秋初较高。1、2月份土壤温度在0℃左右,土壤呼吸在0.5μmolCO_2m~(-2)S~(-1)左右:3月份开始土壤温度上升,但土壤呼吸的上升速度相对较慢,到4月底土壤呼吸值仍然较低,在2μmolCO_2m~(-2)S~(-1)以下;到5月中下旬土壤温度可达20℃以上,土壤呼吸继续增加,达5μmolCO_2m~(-2)S~(-1)以上;之后,雨季到来,降水量增加,7-9月份土壤温度在25℃之间波动,土壤呼吸则在4-12μmolCO_2m~(-2)S~(-1)之间;9月份之后,气温降低,土壤温度开始下降,土壤呼吸开始降低,到12月初,土壤温度接近0℃,土壤呼吸亦降至最低值0.5μmolCO_2m~(-2)S~(-1)。1-12月各月土壤呼吸的算术平均值分别为:0.75,0.36,0.74,1.64,5.26,5.19,5.08,11.00,5.40,5.65,4.66,1.91μmolCO_2m~(-2)S~(-1);1-12月的加权平均值为3.97±3.06μmolCO_2m~(-2)S~(-1);5-10月为6.26±2.33μmolCO_2m~(-2)S~(-1)。土壤呼吸的季节变化随日期的变化可以用高斯3参数方程拟合。 同时土壤呼吸具有明显的日变化,清晨较低,随后开始上升,最大值一般在11:00-15:00之间。6月22日,8月4日,10月10日3次日变化测定的土壤呼吸平均值分别为:2.77±0.13,6.72±0.25,6.05±0.40μmolCO_2m~(-2)S~(-1)。其中除8月4日的土壤呼吸和土壤温度变化的关系显著外,其它均不显著。初步估算玉米地的年土壤呼吸总量约为1477gCm~(-2)。 土壤呼吸与土壤0～10cm深度的土壤温度的关系显著,可用直线、