论文部分内容阅读
全球变暖和酸雨是当今全球重要的环境问题,农田生态系统在全球温室气体收支中占有重要的地位。为研究酸雨对农田土壤-作物系统呼吸速率和N2O排放的影响,本研究以冬小麦和大豆为供试作物,一共进行了一个小麦生长季和两个大豆生长季实验。设3个酸雨区组,每个酸雨区组随机设置4个模拟酸雨处理,分别为对照C(去离子水pH=6.4)、T1(pH=4.0),T2(pH=3.0)和T3(pH=2.0)。采用静态箱-气相色谱法对不同强度酸雨影响下的土壤-作物系统呼吸速率和N20排放通量进行了观测。并分析了植株生长发育和氮代谢指标以及土壤产N20底物的指标。本研究为客观评价酸雨的生态效应,预测酸雨对农田生态系统温室气体排放的影响提供了科学的依据。本研究结果表明：各处理的酸雨没有改变土壤-冬小麦系统的呼吸速率季节变化规律。T2显著增加了返青期的土壤-冬小麦系统的平均呼吸速率(p=0.046),T2和T3则显著降低了成熟期的土壤-冬小麦系统平均呼吸速率(p=0.020,p=0.018)。T3显著降低了整个生育期的土壤-冬小麦系统C02累积排放量(p=0.034)。各处理的酸雨没有改变土壤-冬小麦系统N20排放通量的季节变化规律。在全生育期,T3显著降低了系统平均N20排放通量,降幅为24.75%(p=0.038)。各处理酸雨没有改变土壤-大豆系统呼吸速率季节变化规律。T2显著降低了三叶-分枝期土壤-大豆系统平均呼吸速率(p=0.013)。在全生育期,T3显著降低了系统平均呼吸速率(p=0.005)和C02累积排放量(p=0.006)。各处理酸雨没有改变土壤-大豆系统N20排放通量季节变化规律。T2和T3显著增加了整个生育期土壤-大豆系统平均N20排放通量(p=0.018,p=0.003)。T1显著降低了开花-结荚期土壤-大豆系统N20累积排放量(p=0.011),T2和T3显著增加了开花-结荚期系统N20累积排放量(p=0.001,p=0.003)。在整个生育期,T2和T3显著增加了系统N20累积排放量(p=0.013,p=0.006)。土壤-大豆系统的呼吸速率和C02累积排放量均明显高于土壤-冬小麦系统的呼吸速率和C02累积排放量,而土壤-大豆系统的平均N2O排放通量和N20累积排放量均低于土壤-冬小麦系统的平均N20排放通量和N20累积排放量。土壤-冬小麦系统的呼吸速率存在着明显的日变化规律,酸雨处理没有改变其变化规律。土壤-冬小麦系统N2O排放的日变化规律表现为随机性。