【目的】探讨秸秆还田和施氮对土壤温度、含水量及土壤呼吸速率的影响,为促进农田高产、节肥的可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,在小麦-玉米轮作模式下分别设置施氮、秸秆还田、秸秆还田+施氮以及秸秆不还田不施氮(CK,为对照组)4个处理,于2012年6-9月,测定玉米不同生育期4个处理的土壤呼吸速率、温度和含水量,于玉米播种前和收获后测定土壤有机质含量,并分析土壤呼吸速率与土壤温度、含水量的相关性。【结果】在玉米全生育期,4个处理的土壤呼吸速率均呈现先增后减的单峰型曲线变化,其中秸秆还田+施氮处理的土壤呼吸速率平均值明显高于其他处理,4个处理土壤呼吸速率平均值由大到小依次是秸秆还田+施氮...

【目的】研究免耕条件下秸秆还田对旱地冬小麦－夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响。【方法】２０１１年１０月至２０１４年９月，在陕西杨凌设置秸秆全量还田＋施肥（Ｓ１Ｆ１）、秸秆全量还田＋不施肥（Ｓ１Ｆ０）、秸秆半量还田＋施肥（Ｓ１／２Ｆ１）、秸秆半量还田＋不施肥（Ｓ１／２Ｆ０）、秸秆不还田＋施肥（Ｓ０Ｆ１）、秸秆不还田＋不施肥（Ｓ０Ｆ０）６种不同耕作处理的３年定位试验，测定并分析不同耕作处理下土壤呼吸、土壤水热状况、作物产量、土壤耕作层有机碳含量的差异。【结果】在冬小麦生育期内，各处理土壤呼吸速率均呈先下降后升高再下降的趋势；在夏玉米生育期内，各处理土壤呼吸速率均表现为先升高后下降的趋势。．．．

按照5个土壤含水量(0·20、0·25、0·30、0·35、0·40kg·kg-1)和5个温度(15、20、25、30、35℃)梯度设计试验,对取自北亚热带-暖温带过渡区锐齿栎(Quercusalienavar.acuteserrata)天然林中0~20cm的原状土柱进行恒温培养和呼吸速率测定。结果表明:土壤温度、含水量及二者的交互作用都对土壤呼吸速率产生显著影响(P<0·01);土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关,随土壤含水量增高的变化规律为单峰曲线,含水量为0·20~0·35kg·kg-1时土壤呼吸速率随含水量的增加而增加,0·35kg·kg-1时土壤呼吸速率最高,0·35~0·40kg·kg...

【目的】探究膜下滴灌棉田土壤水热环境和棉花生长对灌溉水温与施氮量的响应机理，旨在确定北疆滴灌棉花合理的灌溉水温和施氮量。【方法】以新陆早42号棉花为试验材料，设置4个灌溉水温：15℃（T0）、20℃（T1）、25℃（T2）和30℃（T3);3个施氮水平：250 kg·hm~(-2)(F1）、300 kg·hm~(-2)(F2）和350 kg·hm~(-2)(F3），采用双因素完全随机试验设计。分析不同灌溉水温条件下施氮量对棉田土壤水热环境、棉花生长、产量和水氮利用效率的影响。【结果】常规灌溉水温与低氮处理降低土壤温度，抑制棉花生长，单株铃数降低并导致籽棉产量下降。适宜的灌溉水温和施氮量可以改善土壤水热环境，促进棉花生长发育，提高籽棉产量和水氮利用效率。与15℃常规灌溉水温相比，增温灌溉显著提高了土壤温度0.58—3.30℃，土壤储水量降低1.2%—7.2%，土壤呼吸速率显著提高5.7%—28.0%；随灌溉水温升高，棉花株高、叶面积指数及地上部干物质积累量先增高后降低，在灌溉水温为25℃时达最大。随施氮量增加，土壤储水量降低3.3%—6.7%，土壤呼吸速率显著提高3.6%—9.5%，棉花株高增加3.2%—4.9%，叶面积指数显著增加5.8%—11.0%，地上部干物质积累量显著增加1.2%—2.2%，均在施氮量为350 kg·hm~(-2)时达最大。水分利用效率、氮肥偏生产力及籽棉产量随灌溉水温升高均先增加后减少，随施氮量增加分别表现为增加、减少、增加的趋势。通径分析表明，土壤温度对籽棉产量直接作用最大，而施氮量通过促进棉花生长对籽棉产量间接作用最大。籽棉产量与水分利用效率均在T2F2处理达到最大值，分别为6 652.3 kg·hm~(-2)、1.17 kg·m~(-3)，且T2F2处理的氮肥偏生产力（22.17 kg·kg~(-1)）显著大于T2F3处理（18.80 kg·kg~(-1)）。【结论】综合考虑灌溉水温与施氮量对土壤温度，土壤呼吸速率，棉花生长、产量及水氮利用效率的影响，推荐北疆棉区适宜灌溉水温为25℃，施氮量为300 kg·hm~(-2)。

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着十分重要的作用。全球气候变暖会改变大气环流和全球水文循环,进而导致全球的降水格局发生变化,其最直接的影响就是改变土壤的水分状况,关于土壤水分状况对土壤呼吸的影响机理的研究对于预测未来土壤碳储量变化具有重要意义。本文总结了国内外关于土壤水分对土壤呼吸的影响方面的研究,系统分析了土壤水分是怎样影响土壤呼吸的各组成部分的,并简单介绍了土壤水分对Q10值的影响,最后针对当前相关研究存在的问题,对今后的研究方向加以展望。

[目的]以新疆南疆盆地核桃主栽品种‘新温185’(Juglans regia‘Xinwen185’)为试验材料,探究不同施氮水平对核桃生长发育过程中细根呼吸速率及相关酶活性的影响,旨在进一步加深氮素对根系呼吸调控机理的认识。[方法]通过设置田间施肥试验,采用离体根测定法,分析核桃在不同施氮水平下细根基础呼吸速率(Q)和糖酵解途径(EMP)、三羧酸循环途径(TCA)、磷酸戊糖途径(PPP)呼吸速率的动态变化及磷酸果糖激酶(PFK)、苹果酸脱氢酶(MDH)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)活性的动态变化以及细根呼吸速率与酶活性之间的相关性。[结果]随着花后时间的变化,核桃细根Q和TCA、PPP呼吸速率总体呈下降趋势,EMP呼吸速率呈先升后降趋势;细根TCA、EMP、PPP呼吸速率分别占Q呼吸速率的40.23%、33.02%、20.47%;N2水平的细根Q和TCA、PPP、EMP呼吸速率以及MDH、G-6-PDH和PFK活性高于其它施氮水平。[结论]TCA途径呼吸速率在基础呼吸速率中占比高于EMP和PPP途径呼吸速率,适量施用氮肥能够提高细根MDH和PFK活性,促进核桃细根呼吸,有利于核桃的生长,施氮水平过高或过低均会抑制细根呼吸速率,对核桃的生长造成不利影响。

明确生长季不同土地覆被类型土壤呼吸变化规律及其对水热因子的响应,对于干旱区土壤碳循环研究有重要意义。为此,采用LI-COR 8100土壤呼吸观测系统对河西走廊荒漠–绿洲过渡区荒漠梭梭(Haloxylon ammodendron)林地、绿洲农田、人工杨树(Populus gansuensis)林地生长季的土壤呼吸进行测定,分析3种土地覆被类型土壤呼吸变化特征及其对水热因子的响应。结果表明,荒漠梭梭林地、绿洲农田、人工杨树林地生长季土壤呼吸速率分别为0.59、2.67和3.16μmol·(m2·s)–1。生长季土壤呼吸的月变化受土壤温度和土壤水分的共同影响,其中土壤呼吸与土壤温度的关系用线性模型和指数模型均拟合较好,而与土壤水分的关系较复杂,呈二项式函数关系。生长季不同土地覆被类型土壤呼吸日变化过程呈单峰曲线,主要受土壤温度日变化的影响。

为降低温室蔬菜过量施氮的不利影响,明确减氮施炭条件下温室膜下滴灌黄瓜土壤呼吸和氮素气态排放特征,以不覆膜不施炭(CK)为对照,设置覆膜(M)、覆膜施炭(MB)、覆膜施炭减氮(MBN_(80%))共4个处理,对覆膜条件下减氮施炭处理对黄瓜产量、耗水量、土壤养分动态、土壤呼吸、N_2O排放和氨挥发的影响进行探讨。结果表明:与CK相比,M可降低温室膜下滴灌黄瓜全生育期耗水量20.95%,提高水分利用效率41.03%,降低0～20 cm表层土铵态氮48.12%,降低全生育期氨挥发32.35%、N_2O排放量14.34%和CO_2排放量12.68%(<0.05)。施炭后,与CK相比,MB可降低耗水量28.37%,提高水分利用效率55.60%,降低表层土铵态氮30.0%,提升硝态氮12.37%,有机质56.28%,降低氨挥发36.68%、N_2O排放18.64%,但却显著增大了CO_2排放4.66%(p<0.05)。同M对比,MB可在M基础上,进一步提升表层土有机质和铵态氮含量,降低氨挥发,但促进了CO_2排放。覆膜施炭减氮20%后,与CK相比,MBN_(80%)可增产25.47%,降低耗水量32.43%,提升水分生产率72.67%,降低表层土铵态氮56.33%,增加有机质51.72%,降低氨挥发40.48%、N_2O排放20.79%(p<0.05)。CK全生育期全球增温潜势(global warming potential,GWP)和活性氮排放分别为13.57 t·CO_2-eq·hm~(-2)和6.54 kg·hm~(-2),M可显著降低GWP(14.15%)和活性氮排放(27.37%);在M基础上施炭,将进一步降低活性氮排放,但导致GWP显著增大;而在MB基础上减氮20%,可同时显著降低GWP和活性氮排放(p<0.05)。与CK相比,MBN80%在通过施炭20 t·hm~(-2),减氮20%条件下,实现增产25.47%,降低耗水量32.43%,增加有机质51.72%,增加收入17.52%,降低活性氮排放35.32%和GWP 2.28%,也可在MB的基础上,进一步实现增产,降低氨挥发,并破解M和MB处理CO_2排放增大的问题(p<0.05)。研究揭示了减氮施炭条件下温室膜下滴灌黄瓜土壤呼吸和氮素气态排放特征,为实现温室蔬菜节水增产固碳减排提供理论依据和技术支撑。

为探讨不同施肥措施对土壤呼吸的影响,采用动态箱-红外CO2分析法在阴山北麓旱作马铃薯种植区,对施有机肥、有机无机配施、施化肥、不施肥4种施肥措施下土壤呼吸效率及其对水热及生物因子的动态响应过程进行测定分析。结果表明,不同施肥处理下的土壤呼吸速率均有明显的日变化,呈单峰曲线,6:00-8:00时最慢,12:00-16:00时最快,呼吸速率日变化与10 cm地温呈显著正相关。与不施肥相比,施肥显著增加了一天之中各时段的土壤呼吸速率(P

土壤呼吸速率与土壤微生物密切联系。研究了太白山北坡植被土壤微生物对土壤呼吸速率的影响。不同植被类型土壤呼吸速率大小顺序是:阔叶栎林(5.5μmol/(m2.s))>桦木林(4.25μmol/(m2.s))>落叶阔叶林(4.62μmol/(m2.s))>杨树林(3.09μmol/(m2.s))>太白红杉林(1.77μmol/(m2.s))>秦岭冷杉林(1.73μmol/(m2.s))>高山草甸(1.63μmol/(m2.s))。不同植被类型土壤除真菌数量随海拔升高而增多之外,放线菌、细菌都是随海拔升高呈单峰变化趋势。土壤呼吸速率与土壤细菌、放线菌呈极显著正相关性(P<0.01),与真菌则呈极显著...

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节,在维持全球碳平衡中发挥着十分重要的作用。全球气候变暖会改变大气环流和全球水文循环,研究土壤水分状况对土壤呼吸的影响机理对于预测未来土壤碳储量变化具有重要意义。本文通过人为控制灌溉量,研究了灌溉量对灌浆期麦田土壤呼吸的影响,结果表明:在水分亏缺下,土壤呼吸随着灌溉量的增大而增强,但过量灌溉会抑制土壤呼吸,而这种抑制作用会随着时间的推移而消退。Q10与灌溉量之间呈抛物线关系,在灌溉量较小的情况下,Q10随灌溉量的增加而增大,过量灌溉时随灌溉量的增加而减小。

为揭示放牧扰动对冷蒿Artemisia frigida根际土壤微生物量碳(MBC),微生物量氮(MBN)和基础呼吸等的影响,以内蒙古典型草原为对象,采用氯仿熏蒸浸提法和LI-7000 CO_2/H_2O分析仪,对轻度(LG)和重度(HG)放牧处理后的冷蒿根际土壤进行了MBC,MBN和基础呼吸及其相关性等研究。结果表明:随着放牧强度的增加,土壤MBC,MBN质量分数和基础呼吸速率均呈现先升高后降低的趋势,而且根际土壤值均高于非根际土壤,根际与非根际土壤中微生物量氮质量分数增加幅度高于微生物量碳;冷蒿根际土壤

【目的】比较不同间伐强度下杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤呼吸速率，解释影响土壤呼吸速率的主要因子，为森林经营及碳汇管理提供科学依据。【方法】采用随机区组设计，设置对照(间伐0%)、中度间伐(间伐45%)、重度间伐(间伐70%) 3种间伐处理，采用静态箱-气象色谱法对杉木人工林土壤呼吸速率进行短期原位监测。【结果】间伐显著增加了杉木林土壤呼吸速率(P<0.05)，与对照相比，中度和重度间伐的土壤呼吸速率分别增加了23.30%和44.94%。土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈显著指数相关，而与土壤含水量无关。不同间伐处理下，土壤呼吸温度敏感性系数(Q_(10))为1.77～2.16，对照处理下Q_(10)最高，间伐降低了杉木林土壤呼吸的温度敏感性。杉木人工林土壤呼吸速率与土壤水溶性有机碳、微生物生物量碳和易氧化有机碳呈显著正相关(P<0.01)。【结论】间伐初期，间伐对杉木林土壤呼吸速率有促进作用，且随着间伐强度的增加而增加。土壤温度是土壤呼吸速率变化的主要影响因子，土壤活性有机碳是重要因子。图3表5参44

根据中国科学院禹城综合试验站牧草生态试验场土壤呼吸测定数据,分析了刈割前后3年生和6年生苜蓿、白三叶及小黑麦4种人工草地土壤呼吸日变化特征及刈割对草地土壤呼吸速率的影响。结果表明:①刈割前不同牧草地的土壤呼吸强度差异明显,依次为3年生苜蓿>6年生苜蓿>白三叶>小黑麦,刈割后不同牧草地的土壤呼吸强度相差不大,土壤呼吸速率在3.0～3.5μmol CO2.m-2.s-1之间;②刈割前不同牧草地的土壤呼吸日变化不相同,6年生苜蓿与小黑麦草地刈割前土壤呼吸速率由9:00开始逐渐增强,在12:00～16:00之间持续较高,以后逐渐下降,3年生苜蓿与白三叶草草地土壤呼吸速率在9:00～12:00之间逐渐升...

【目的】探究氮沉降和降雨变化对华西雨屏区天然常绿阔叶林土壤呼吸的影响。【方法】通过野外原位试验,设置氮沉降(N)、减少降雨(R)、增加降雨(W)和对照(CK)4个处理,对天然常绿阔叶林土壤呼吸速率、010cm土层土壤温度和土壤体积含水量进行为期1年的观测,并对以上3项指标的相关性进行分析,然后在试验处理的第13个月测定微生物生物量C、N含量。【结果】(1)N、R和W处理的平均土壤呼吸速率分别比CK降低了29.53%,12.26%和21.18%,各处理均显著抑制了常绿阔叶林土壤呼吸速率(P<0.05)。(3