长期施肥对华北平原农田土壤呼吸及碳平衡的影响.pdfVIP

生态环境学报 2009, 18(3): 1054-1060 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 长期施肥对华北平原农田土壤呼吸及碳平衡的影响 * 牛灵安，郝晋珉 ，张宝忠，牛新胜，吕振宇 中国农业大学曲周实验站，河北 曲周 057250 摘要：在具有 21 年历史的长期定位试验地，研究了土壤温度变化、不同施肥处理对土壤释放 CO 及小麦（Triticum aestivum 2 L. ）、玉米（Zea mays L. ）吸收CO2 量的影响，进而明确在华北平原小麦-玉米轮作制的农田生态系统中碳素平衡问题。研究 表明：土壤释放 CO2 的量与土壤温度呈明显的正相关，相关系数分别达到 r=0.717** （5 cm 地温）和 r=0.764** （10 cm 地温）。 进一步研究表明：在小麦生育期，施氮、磷各处理土壤释放 CO2 的数量随气温而增加，氮、磷肥配合的各处理与对照和单 施氮、磷肥处理之间有显著的差异（P ＜0.05 ）；但是 2 个处理组合（氮、磷肥配合、单施氮、磷肥）之内各处理之间差异不 显著。土壤温度在 10 ～20 ℃之间单施氮、磷肥无助于改变土壤释放 CO2 的量，而氮、磷肥配合施用可以明显地增加土壤释 放 CO 的量。不施肥与单施氮、磷肥处理麦田土壤呼吸释放的 CO 量大于小麦固定的 CO 量，向大气净排放的 CO 量达 0.83 ～ 2 2 2 2 -2 -2 3.73 t hm ，而氮、磷肥配合处理的麦田从大气中净吸收的 CO 量达 7.89 ～12.49 t hm 。在玉米生育期，土壤释放 CO 的量 2 2 在 7 月中旬达到最高值（12.40 ～22.52 g·m-2·d-1 ），9 月中旬降到最低（6.19 ～8.20 g·m-2·d-1 ）。施用 N 540 kg·hm-2·a-1 ，P O 135 2 5 kg·hm-2·a-1 的处理（N P ）释放的CO 量与施用 N 270 kg·hm-2·a-1 的处理（N ）之间差异不显著，与其它各处理之间差异显 2 2 2 1 著（P ＜0.05 ），表明在玉米生育期长期施用高量氮、磷肥明显地影响到土壤释放CO2 的量。玉米不但可以吸收土壤释放的 CO ，还要从大气中吸收大量 CO ，即在玉米生育期的农田生态系统可以降低大气中 CO 的含量。总之，在华北平原小麦- 2 2 2 玉米轮作制的农田生态系统土壤呼吸不会增加大气中 CO2 的含量，相反则有可能减少其含量。 关键词：土壤呼吸；碳平衡；农田生态系统；氮；磷 中图分类号：X144 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2009