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本研究通过不同施肥处理条件下对短花针茅荒漠草原进行土壤呼吸速率和生态系统CO2通量的测定，分析了不同施肥处理的土壤呼吸速率和生态系统CO2通量季节变化、植物生长季平均土壤呼吸速率和CO2通量、土壤呼吸速率和生态系统CO2通量日变化、日均土壤呼吸速率和生态系统CO2通量及土壤呼吸速率和CO2通量与环境因子之间的关系。结果表明：1.土壤呼吸速率：1)在植物生长初期和中期P和PK肥处理的土壤呼吸速率显著高于其他处理（P<0.05）；K肥和CK处理的土壤呼吸速率较低于其他处理，两者之无显著差异（P>0.05）；氮跟磷钾肥的配施和氮肥的单施能提高荒漠草原土壤呼吸速率，但效果不显著。2)CK处理和各施肥处理的日变化和季节变化规律基本一致，说明施肥没有改变荒漠草原土壤呼吸日变化和季节变化特征，土壤呼吸速率有明显的昼夜变化规律，最高值出现在11:00—14:00之间，最低值出现在03:00—05:00之间；季节变化呈现出明显的单峰曲线，峰值出现在植物生长旺盛期（8月份）。3)所有处理的生长季平均和日均土壤呼吸速率之间无显著差异（P>0.05）。4)土壤呼吸速率与5cm土壤温度和0-10cm土壤含水量的相关性看出，土壤含水量的相关系数高与土壤温度，决定系数分别在0.5-0.7和0.40-0.58之间，说明0-10cm土壤含水量成为制约土壤呼吸变化的主要环境因子。2.生态系统CO2通量：1)在植物生长初期和后期施肥处理区NEE、GEP和ER均大于CK区，其中NP肥小区的NEE、GEP和ER显著高于对照（CK）小区（P<0.05），三个N肥水平NEE、GEP和ER大小关系为N10>N5>N2.5，与对照（CK）小区无显著差异（P>0.05）；在植物生长中期三个N肥水平的NEE、GEP和ER大小关系为N5>N10>N2.5，N10和N5小区NEE、GEP和ER显著高于对照（CK）小区（P<0.05）。2)CK处理和各施肥处理的日变化和季节变化规律基本一致，施肥没有改变荒漠草原CO2通量日变化和季节变化特征，在植物生长季10:00—12:00时出现NEE和GEP的最高吸收峰值，到下午16:00—18:00时出现NEE和GEP的最低值，ER的生长季白天最大排放时间出现在10:00—14:00，最低值出现在01:00—03:00之间生态系统CO2通量最高峰值出现在植物生长旺盛期（8月）。3)施NP肥小区生长季和日平均NEE、GEP和ER显著高于对照（CK）小区（P<0.05），生长季平均和日均NEE、GEP和ER大小表现为NP> N10≈N5>P>N2.5>CK，分别比对照（CK）小区增加固碳量128%-28%和提高CO2排放62%-24%，施肥处理比对照（CK）小区增加的固碳量高于呼吸过程中的碳排放量。4)相关性检验和拟合方程看出，土壤0-10cm含水量是影响生态系统净碳交换量和总的生态系统生产力的主要环境因子，温度是影响生态系统呼吸的主要环境因子。3.施肥对土壤各土层中有机碳、全氮、全磷、全钾和有效钾含量并没有产生显著性影响（P>0.05），随着土层的深入土壤有效磷含量逐渐降低，单施磷肥和磷肥跟氮钾肥配施小区的土壤表层有效磷含量显著高于对照（CK）小区（P<0.01），NP肥的配施显著影响了土壤硝态氮和土壤铵态氮含量（P<0.05）；随着施氮量的增加土壤铵态氮和硝态氮含量逐渐增加，大小关系为N10>N5>N2.5。4.施N10、NPK、NK和NP肥小区的地上生物量显著高于CK（对照）小区（P<0.05），三个N肥梯度的地上生物量的大小关系为N10>N5>N2.5；0-100cm总地下生物量变化趋势是NK>NP> N10>NPK>PK>N5>N2.5>P>K>CK（图17），它们的值分别比对照（CK）小区显著（P<0.01）提高了98%、95%、93%、85%、80%、69%、66%、59%和46%。