论文部分内容阅读
全球变暖和因平流层臭氧损耗导致的地表紫外线B辐射增强是重大的环境问题,已引起各国政府和国际学术界的广泛关注。农田生态系统作为温室气体源汇的重要组成部分,定会受到气候变化的影响。本研究采用田间试验的方法,在田间的开顶箱内开展了大豆和冬小麦两个生长季的控制试验。大豆生长季设置4种处理：对照(CK), UV-B辐射增强20%(U)、增温(T)、增温+UV-B辐射增强20%(UT),每种处理有3个重复；冬小麦生长季设置2种处理：对照(CK)> UV-B辐射增强20%(U),每种处理设3个重复。使用红外线辐射加热管实现增温,利用UV-B辐射灯管进行UV-B辐射增强,采用静态箱-气相色谱法测定土壤C02和N20排放通量。初步探讨了增温背景下UV-B辐射增强对农田土壤C02和N20排放的影响,为客观评估区域农田生态系统土壤温室气体排放趋势提供依据。研究结果表明：在大豆生长季,增温与UV-B增强没有改变大豆田土壤C02排放的季节性变化模式。与CK相比,U、T、UT没有显著改变大豆田的土壤C02排放通量；在三叶-分枝期,U比UT显著增加了土壤C02排放通量,增温会降低三叶-分枝期的土壤C02排放通量。U、T、UT的土壤呼吸与土壤温度存在显著的正指数关系,U、T、UT在一定程度上能增加大豆田土壤呼吸的温度敏感性；土壤呼吸与土壤湿度没有显著的指数相关性。在大豆生长季,UV-B辐射增强改变了三叶-分枝期的土壤N2O排放的季节性变化模式。与CK相比,T在三叶-分枝期、开花-结荚期以及全生育期显著降低了土壤N20排放通量；U在开花-结荚期和全生育期显著降低了土壤N20排放通量；UT则在三叶-分枝期和全生育期显著降低了土壤N2O排放通量。CK与U的土壤N2O排放与土壤温度存在显著的正指数关系,而T与UT的土壤N20排放与土壤温度没有显著的指数关系,U、T、UT在一定程度上降低了大豆田土壤N20排放的温度敏感性；土壤N2O排放与土壤湿度有显著的指数关系。在大豆生长季,与CK相比,U极显著降低了大豆收获期地上部分生物量和总生物量；T显著降低了地上部分生物量；UT显著降低了地上部分生物量和总生物量。U、T、UT对地下部分生物量没有显著影响。在冬小麦生长季,增温背景下UV-B增强没有改变冬小麦田土壤C02排放的季节性变化模式。与CK相比,U在返青期显著增加了冬小麦田的土壤C02排放。CK与U的土壤呼吸与土壤温度均存在极显著的正指数相关关系,U在增温背景下会在一定程度上降低土壤呼吸的温度敏感性；CK与U的土壤呼吸与土壤湿度有显著的正指数相关关系。在冬小麦生长季,增温背景下UV-B辐射增强没有改变冬小麦田的土壤N20排放的季节性变化模式。与CK相比,U在返青期显著增加了土壤N20排放通量,在拔节-孕穗期显著降低了土壤N20排放通量。CK与U的土壤N20排放与土壤温度无显著的指数相关关系。CK的土壤N20排放与土壤湿度有显著的正指数相关关系,U的土壤N20排放与土壤湿度则无显著的指数关系。在冬小麦生长季,与CK相比,U极显著降低了冬小麦收获期地上部分和地下部分以及总生物量。