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采樣箱在土壤測定中對土壤樣品的保存應(yīng)用
來源： http://www.hfhdjx.com/ 類別：技術(shù)文章 更新時(shí)間：2015-09-16 閱讀次
陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)重要的環(huán)節(jié)之一就是土壤呼吸，這也是陸地生態(tài)系統(tǒng)將碳素以CO2形式歸還到大氣的主要途徑。土壤呼吸包括三個生物學(xué)過程,即土壤微生物呼吸、植物根系呼吸和土壤動物呼吸,和一個非生物學(xué)過程即含碳礦物質(zhì)氧化與分解釋放,在生態(tài)系統(tǒng)中,土壤呼吸主要受植物類型和植物生長的影響,施肥是提高植物產(chǎn)量的關(guān)鍵措施之一,施肥必然影響植物生長,但土壤施肥與土壤呼吸的關(guān)系方面的報(bào)道尚比較少見。在研究過程中采樣箱的應(yīng)用是有必要的。
近年來,隨著全球氣候變化研究成為公眾和科學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一,土壤呼吸與大氣溫室效應(yīng)關(guān)系已經(jīng)受到土壤學(xué)家的關(guān)注。國外對土壤呼吸的研究開展較早,文獻(xiàn)較多,目前國內(nèi)對森林生態(tài)系統(tǒng)、青藏高原和草原生態(tài)系統(tǒng)的C排放研究已多見報(bào)道,而對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)特別是黑土農(nóng)田的研究還很少。農(nóng)田系統(tǒng)是受人類活動影響較大的陸地生態(tài)系統(tǒng),受長期施肥的影響,必然引起土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)與活性的變化,進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化及CO2的排放。探討農(nóng)田系統(tǒng)的土壤呼吸,精確測定CO2的排放通量,對于揭示大氣/失蹤的碳0產(chǎn)生的原因以及尋找減緩?fù)寥罊C(jī)碳分解的對策和措施具有重要的指導(dǎo)意義。因此,研究土壤呼吸對長期施肥的響應(yīng)機(jī)制將為深入了解農(nóng)田系統(tǒng)的土壤呼吸提供重要的理論支持。
長期施肥對土壤呼吸季節(jié)變化的影響,因作物生長階段、氣候條件、土壤類型、耕作制度、施肥方式和水分管理等條件的不同而有所差異。本研究中,影響土壤呼吸季節(jié)變化的因素主要為施肥、玉米生長以及氣候條件。從玉米生長期間的土壤呼吸速率變化中可以看出,土壤呼吸速率與玉米生長發(fā)育規(guī)律相一致,先隨玉米生長而增加,到一定時(shí)期達(dá)到最大,然后隨玉米衰老而下降。這主要是由于玉米生長期間,土壤呼吸的物質(zhì)基礎(chǔ)來源于玉米根系轉(zhuǎn)移至地下部的同化產(chǎn)物,當(dāng)玉米轉(zhuǎn)移至根系的同化產(chǎn)物多時(shí),地下的呼吸作用也旺盛。植物生長所需要的礦質(zhì)營養(yǎng)和水分大部分是靠根系從土壤中吸收的,而根系吸收養(yǎng)分和水分則需要消耗代謝產(chǎn)物,這部分能量則由植物地上部分的同化產(chǎn)物提供。所以植物生長與土壤呼吸是相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的。
利用采樣箱對土壤采集，進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，玉米生長期間,除了施肥的影響外,土壤呼吸主要受氣溫和玉米根系兩個因素影響。隨著玉米的生長,氣溫對土壤呼吸的影響越來越小,而玉米根系對土壤呼吸逐漸起主導(dǎo)作用。NPKOM處理和NPK處理相比,NPK配施有機(jī)肥對玉米生長的效果要好于NPK,從而促進(jìn)玉米生長,根系發(fā)達(dá),增加土壤呼吸量;另一方面,施用有機(jī)肥不但可以提高土壤中潛在礦化分解的有機(jī)碳含量,而且能增強(qiáng)土壤呼吸的強(qiáng)度;施用有機(jī)肥還可以增大土壤有機(jī)碳的礦化速率常數(shù),加快土壤呼吸的進(jìn)程,使土壤有機(jī)質(zhì)中的無機(jī)養(yǎng)分循環(huán)加快,隨時(shí)滿足作物生長對無機(jī)養(yǎng)分的需求,能顯著提高土壤養(yǎng)分的有效性,改善土壤的供肥能力。施用有機(jī)肥既能促進(jìn)部分土壤有機(jī)碳的快速礦化分解,也能使土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中積累,提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量,改善土壤的肥力狀況,提高土壤的質(zhì)量。
近年來,隨著全球氣候變化研究成為公眾和科學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一,土壤呼吸與大氣溫室效應(yīng)關(guān)系已經(jīng)受到土壤學(xué)家的關(guān)注。國外對土壤呼吸的研究開展較早,文獻(xiàn)較多,目前國內(nèi)對森林生態(tài)系統(tǒng)、青藏高原和草原生態(tài)系統(tǒng)的C排放研究已多見報(bào)道,而對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)特別是黑土農(nóng)田的研究還很少。農(nóng)田系統(tǒng)是受人類活動影響較大的陸地生態(tài)系統(tǒng),受長期施肥的影響,必然引起土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)與活性的變化,進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化及CO2的排放。探討農(nóng)田系統(tǒng)的土壤呼吸,精確測定CO2的排放通量,對于揭示大氣/失蹤的碳0產(chǎn)生的原因以及尋找減緩?fù)寥罊C(jī)碳分解的對策和措施具有重要的指導(dǎo)意義。因此,研究土壤呼吸對長期施肥的響應(yīng)機(jī)制將為深入了解農(nóng)田系統(tǒng)的土壤呼吸提供重要的理論支持。
長期施肥對土壤呼吸季節(jié)變化的影響,因作物生長階段、氣候條件、土壤類型、耕作制度、施肥方式和水分管理等條件的不同而有所差異。本研究中,影響土壤呼吸季節(jié)變化的因素主要為施肥、玉米生長以及氣候條件。從玉米生長期間的土壤呼吸速率變化中可以看出,土壤呼吸速率與玉米生長發(fā)育規(guī)律相一致,先隨玉米生長而增加,到一定時(shí)期達(dá)到最大,然后隨玉米衰老而下降。這主要是由于玉米生長期間,土壤呼吸的物質(zhì)基礎(chǔ)來源于玉米根系轉(zhuǎn)移至地下部的同化產(chǎn)物,當(dāng)玉米轉(zhuǎn)移至根系的同化產(chǎn)物多時(shí),地下的呼吸作用也旺盛。植物生長所需要的礦質(zhì)營養(yǎng)和水分大部分是靠根系從土壤中吸收的,而根系吸收養(yǎng)分和水分則需要消耗代謝產(chǎn)物,這部分能量則由植物地上部分的同化產(chǎn)物提供。所以植物生長與土壤呼吸是相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的。
利用采樣箱對土壤采集，進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，玉米生長期間,除了施肥的影響外,土壤呼吸主要受氣溫和玉米根系兩個因素影響。隨著玉米的生長,氣溫對土壤呼吸的影響越來越小,而玉米根系對土壤呼吸逐漸起主導(dǎo)作用。NPKOM處理和NPK處理相比,NPK配施有機(jī)肥對玉米生長的效果要好于NPK,從而促進(jìn)玉米生長,根系發(fā)達(dá),增加土壤呼吸量;另一方面,施用有機(jī)肥不但可以提高土壤中潛在礦化分解的有機(jī)碳含量,而且能增強(qiáng)土壤呼吸的強(qiáng)度;施用有機(jī)肥還可以增大土壤有機(jī)碳的礦化速率常數(shù),加快土壤呼吸的進(jìn)程,使土壤有機(jī)質(zhì)中的無機(jī)養(yǎng)分循環(huán)加快,隨時(shí)滿足作物生長對無機(jī)養(yǎng)分的需求,能顯著提高土壤養(yǎng)分的有效性,改善土壤的供肥能力。施用有機(jī)肥既能促進(jìn)部分土壤有機(jī)碳的快速礦化分解,也能使土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中積累,提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量,改善土壤的肥力狀況,提高土壤的質(zhì)量。
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