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长期定位耕作方式下冬小麦田根系呼吸对土壤呼吸的贡献 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨长期定位耕作方式对冬小麦田土壤呼吸以及根系呼吸的影响,研究根系呼吸对土壤呼吸的贡献,基于设在山东农业大学农学实验站的长期保护性耕作定位试验（始于2002年）,包括常规秸秆还田（PC）、免耕秸秆还田（PZ）、深松秸秆还田（PS）和旋耕秸秆还田（PR）4种处理,采用静态箱法测定和分析麦田土壤呼吸及水热因子,并利用根去除法研究根系呼吸对土壤呼吸的贡献。结果表明,不同耕作方式下根系呼吸与土壤呼吸的变化趋势相同,即在冬小麦整个生育期内,土壤呼吸与根系呼吸速率均呈“低-高-低”的趋势。各处理之间的土壤呼吸速率差异显著,与PC相比,PZ、PS、PR的土壤呼吸速率分别降低37.2%、17.0%、15.4%,PC、PZ、PR的根系呼吸速率较PS相比分别下降了9.4%、24.3%、22.4%。在冬小麦生育期内,根系呼吸占土壤呼吸的比例呈双峰型,比例波动为21.7%~82.0%,均值为49.1%,总体表现为PZ > PS > PR > PC。土壤呼吸与10 cm土层地温呈极显著正相关（P<0.01）,而与土壤湿度未达到显著相关。研究表明,与PC相比,长期定位耕作方式中PZ和PS可以降低麦田的土壤呼吸速率,减少麦田土壤的碳排放,并且可以提高根系呼吸对土壤呼吸的贡献,其中PS的根系呼吸速率最高,更有利于作物的生长。 相似文献
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对杂交水稻赣化７号和其亲本之一广抗粳２号的根系耗氧特征进行了研究,稻株种植在通气的营养液中,４种耗氧途径的活力被量化分析。过氧化物酶耗氧占了较大的比例,龙胆酸可抑制稻根中的过氧化物酶活力。杂交水稻的过氧化物酶和抗氰酸呼吸途径耗氧率比其亲本高５０％以上,杂交水稻和其亲本根系过氧化物酶的耗氧分别占总量的２６．５％和２２．６％,细胞色素氧化酶途径分别占３５．５％和４０．５％,抗氰酸呼吸途径分别占２７．８ 相似文献
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延边地区天然赤松林单木根系生物量的研究 总被引：10，自引：0，他引：10
该文对延边地区天然赤松林单木的根系分布特征以及生物量结构进行了调查．结果表明：赤松根系发达,可塑性强;不同级别根系在根系生物量中所占比例大小顺序为：粗根＞大根＞中根＞小根＞细根,其中粗根和大根占总根量的９０％以上,中、小、细根不足１０％;土壤养分状况对根系总量影响不显著,与中、小、细根的量表现出一定关系;赤松个体生物量中地上部占８０％,根系占２０％,各器官生物量所占比例顺序为：干＞根＞枝＞皮＞叶． 相似文献
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耕作方式对冬小麦田土壤呼吸及各组分贡献的影响 总被引：16，自引：2，他引：16
【目的】探讨不同耕作方式对冬小麦农田土壤呼吸组分及碳平衡的影响,比较不同耕作方式下农田的碳汇强度。【方法】试验于2006－2008年冬小麦生长季进行,共设3个处理：翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT),采用静态箱法测定农田土壤CO2的排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),来判断不同耕作方式下农田碳汇强度。【结果】耕作方式对冬小麦农田土壤CO2排放具有显著影响,且表现出明显的季节性排放特征,即先下降再升高,其中排放最低值出现在冬小麦越冬期。整个小麦生育期间农田CO2平均排放速率表现为翻耕＞旋耕＞免耕,其中根系呼吸所占比例平均为翻耕26.18%、旋耕29.96%、免耕36.44%。冬小麦生育期3种处理条件下,土壤呼吸中根系呼吸的贡献率波动在15%～85%,其中冬小麦拔节期农田土壤根系呼吸贡献率最高。【结论】3种耕作方式下农田土壤均表现为大气CO2排放的“汇”,但不同耕作方式下农田碳汇强弱不同,表现为免耕＞旋耕＞翻耕。 相似文献
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利用Li-6400-09土壤呼吸室测定了生长季内(5-10月)长白山北坡不同海拔高度的4种森林生态系统土壤呼吸.结果表明:4种森林土壤总呼吸、异养呼吸和根系呼吸都存在明显的季节动态.阔叶红松林、红松云冷杉林的土壤总呼吸和异养呼吸都呈双峰型的季节动态,岳桦云冷杉林和岳桦林呈单峰型;阔叶红松林、红松云冷杉林和岳桦云冷杉林根呼吸都呈双峰型的季节动态,岳桦林呈单峰型;测定期间内,4种森林土壤总呼吸的季节变化范围是1.06～5.97μmol·m-2·s-1;根系呼吸对土壤总呼吸的贡献约为44.4％. 相似文献
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采用全自动便携式光合仪与自制PVC呼吸环相连,退化红壤区湿地松3个径级（17．9～22．9、23．6～26．8、27．5～32．5 cm）的树干呼吸进行为期1 a的活体原位监测,同时监测树干温度。结果表明：3个径级树干呼吸呈现出一致的单峰型季节变化趋势,最大值均出现在2013年7月份,最小值均出现在2014年2月份;湿地松树干生长季最大呼吸速率可达非生长季最小呼吸速率的5．0～12．9倍,季节变化差异显著;树干呼吸与树干温度间具有显著的自然指数关系（ p＜0．01）,但相关程度因径级大小而异;树干呼吸的Q10按径级由小到大依次为1．77、1．95和1．79,中等径级树干呼吸对温度的变化最敏感;树干呼吸与胸径间呈极显著的线性相关关系（ R2＝0．97）,胸径大小显著影响树干呼吸。同时,树干维持呼吸占树干总呼吸的平均比例为46．24％,而且径级越大,维持呼吸所占比例越大。 相似文献
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树木根系呼吸及其对环境的反应研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
对根系呼吸在植物生态系统碳平衡中的作用、根系呼吸的碳消耗、根系呼吸与林木生长间的关系、土壤温度、CO2、养分以及水分对根系呼吸的作用等方面进行了综述。结果认为,由于根系呼吸占土壤碳释放的40%～70%,是土壤碳过程的一个重要环节,是植物生态系统碳平衡的重要组成成分。植物通过根系呼吸可消耗8%～52%的叶片光合作用所固定的碳,是影响植物生态系统初级生产力的重要因素。通常根系维持呼吸占根系呼吸的大部分,它在一定范围内随根系年龄的升高而提高。土壤温度和CO2对根系呼吸的作用有一定争议,但普遍认为CO2体积分数升高大幅度降低根系呼吸强度,土壤温度升高会显著提高根系呼吸强度。土壤养分对根系呼吸的影响主要起因于根系生长和根系吸收养分对能量的消耗,尤其是根系蛋白质的周转和修复对能量的消耗。土壤水分显著影响根系呼吸强度,但这方面的研究较少。 相似文献
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无瓣海桑林根系分布规律的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用全部分层挖取法研究了无瓣海桑林的根系组成及其分布格局,结果表明：无瓣海桑属笋状呼吸根,总根量主要的分布范围在0－60cm土层中,占90．75％,占90．75％;其中20－40cm土层的根系量占总根量的一半,达51．96％,且以粗根最多,占29．13％;根的生物量与地上部分的胸径和树高成幂函数关系,相关系数达0．899以上。 相似文献
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3种温带森林土壤呼吸季节动态及其驱动机制 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究通过壕沟法定量区分自养呼吸和异养呼吸,结合各种监测因子初步探讨北京东灵山地区3种温带森林土壤呼吸季节变化及其驱动机制.结果表明:3种森林生态系统的土壤呼吸、异氧呼吸和自养呼吸呼吸速率均呈现明显的季节变化;异养呼吸在土壤呼吸中占较大比重,辽东栎林、华北落叶松林、油松林土壤异养呼吸分别占总呼吸的80％、71％、77％,在3种林型之间的差异达到极显著水平(P＜0.001).土壤温度是影响土壤呼吸各组分的主要环境因子,影响土壤呼吸的生物因子在不同林型间存在差异,细根净输入量很大程度上决定了自养呼吸的总量,凋落物净输入量对于异养呼吸有重要影响. 相似文献
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离体根呼吸研究及其在原位根呼吸测量中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
运用动态根箱方法,室内测量了马尾松和黄果厚壳桂离体根呼吸随离体时间的变化和在不同CO2浓度下根呼吸速率,并用根离体法在野外测量了鼎湖山针阔叶混交林根呼吸速率。结果表明,根离体后呼吸速率迅速下降,离体30 min后根呼吸速率为未离体时的50%左右,细根呼吸速率高于粗根,且下降速率高于粗根;CO2体积浓度在2 500×10-6条件下离体根呼吸速率为在400×10-6浓度下的33%左右。鼎湖山针阔叶混交林根呼吸速率雨季高于旱季,分别为(127±50)、(84±21)mg.m-2.h-1,主要与温度、土壤含水量和植物生长季节有关。 相似文献
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土地利用方式的改变对土壤呼吸及土壤微生物生物量的影响 总被引：10，自引：0，他引：10
土壤呼吸释放的CO2与土壤微生物生物量碳是全球碳循环中最为活跃的部分.作者对南京林业大学下蜀实习林场内天然次生栎林、马尾松人工林、毛竹林、板栗经济林和农田5种土地利用类型的土壤呼吸速率及土壤微生物生物量进行了测定,并分析了土地利用方式和各种土壤理化性质对土壤呼吸速率及土壤微生物生物量的影响.研究结果表明:①在5种不同土地利用类型中,农田的土壤呼吸速率显著大于马尾松林、栎林和毛竹林;板栗经济林的土壤呼吸速率显著大于毛竹林和马尾松林;其他各土地利用类型之间的土壤呼吸速率均无显著性差异.②在5种不同土地利用类型中,马尾松林的土壤微生物生物量显著小于农田、板栗经济林和毛竹林;农田的土壤微生物生物量显著大于栎林;其他各土地利用类型之间的土壤微生物生物量均无显著差异.③土壤呼吸速率与土壤微生物生物量、土壤温度(尤其是5cm深土壤温度)、土壤全钙含量、土壤全磷含量以及土壤碳氮比有显著相关关系;而与土壤全碳、全氮、土壤pH值等因子相关性不大.④土壤微生物生物量与土壤全钙含量、土壤全磷含量有显著相关关系;而与土壤pH值、土壤湿度等因子无显著相关关系.研究结果还表明:森林变为农田可能潜在地增加土壤CO2的释放;该地区土壤中磷的含量和有效性可能是限制土壤微生物生物量的重要因子. 相似文献
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耕作措施对东北黑土微生物呼吸的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
【目的】利用东北黑土13年保护性耕作定位试验,研究耕作措施（免耕和秋翻处理）对土壤微生物的影响,从土壤微生物角度分析免耕是否有利于土壤有机碳（SOC）的固定,为合理评价农田黑土碳“源”与“汇”功能提供科学依据。【方法】以连作玉米为研究对象,采用单因素随机区组设计,耕作处理包括免耕和秋翻。免耕除播种外不扰动土壤,秸秆覆盖地表。秋翻处理的田间管理包括人工除草、中耕起垄和秋翻,秋翻时将秸秆翻于地表之下。土壤微生物呼吸速率通过PVC环在野外采用动态气室法（Li-Cor8100）直接测定（去除植物根系）,定期监测土壤微生物呼吸速率的季节变化,并在土壤微生物呼吸速率最高的季节取样分析不同处理土壤微生物量碳和数量特征。【结果】生长季节内免耕和秋翻处理下土壤微生物呼吸速率分别为0.42-3.35和0.48-3.24 μmolCO2·m-2·s-1,两处理平均值差异不显著（8.8%）,但土壤累积CO2-C释放量免耕比秋翻高10.0%（2012）和4.3%（2013）（P＜0.05）。免耕显著地增加0-5 cm表层土壤细菌、真菌和放线菌的数量,分别比秋翻高125.7%、112.4%和53.3%;还显著地增加了其他土层的真菌数量,分别为105.3%（5-10 cm）,159.4%（10-20 cm）和114.7%（20-30 cm）。耕作处理影响土壤温度,主要体现在春季,秋翻（0-5 cm,5-10 cm）春季（6月）土壤温度比免耕分别高2.8%和5.8%。土壤微生物呼吸速率表现出显著的季节变化规律,与土壤温度具有相似的动态变化,夏季（7、8月份）最高,秋季较低。尽管耕作处理没有明显地影响土壤微生物呼吸速率的季节动态格局,但秋翻的土壤微生物呼吸最高值比免耕晚半个月。土壤微生物呼吸速率随土壤温度（5 cm和10 cm）呈指数型增长,10 cm处的回归模型明显好于5 cm。耕作处理只改变了5 cm的Q10值,免耕比秋翻高10.8%。土壤微生物呼吸速率与土壤温度、水分混合回归模型能更好地反应其变化规律,解释土壤微生物呼吸速率变异的65%（秋翻）和81%（免耕）。【结论】免耕增加了表层（0-5 cm）的SOC含量,从而使得该土层的土壤微生物量碳和活性增加,但是由于免耕处理增加0-30 cm 土层SOC含量的加权平均值,因此相对于传统的耕作措施（秋翻）,免耕有利于SOC含量的增加。 相似文献
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长白山阔叶红松林中水曲柳根呼吸及影响因素 总被引：2，自引：2，他引：0
采用离体根法于2007年5-10月测定了长白山阔叶红松林组成树种水曲柳4个龄级林木的根系呼吸,监测了林内空气温度、不同深度土壤温度、土壤含水量及根系氮含量,初步研究了水曲柳天然林根系呼吸季节变化及其影响因素.结果表明:4个龄级的根系呼吸速率均具有明显的季节动态,其中7月份最高,10月份最低,呈单峰曲线,生长季节的不同月... 相似文献
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基于对三峡库区秭归县典型马尾松林样地土壤呼吸速率的测定,采用传统统计方法与地统计学方法,对样地尺度下土壤呼吸空间变异特征进行研究,并分析研究地土壤理化性质、微生物量、细根生物量等因子对土壤呼吸的空间异质性的影响。结果表明:三峡库区马尾松林土壤呼吸时间异质性明显,土壤温度是导致季节动态的主要因子。各季节土壤呼吸空间变异系数在32.6%~46.3%之间,属于中等变异。不同季节土壤呼吸均具有良好的空间自相关特征,并表现出明显的斑块分布格局,可由球状模型和指数模型拟合。在样地水平上,土壤速效氮含量、土壤孔隙度和细根生物量是导致土壤呼吸空间异质性的主导因子。 相似文献
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长期施肥对休闲季土壤呼吸温度敏感性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】在农作物-休闲轮作系统中,研究长期施肥条件下休闲季土壤呼吸温度敏感性(Q10)的变化机理,为科学调控黄土高原雨养区的农田温室气体排放提供依据。【方法】依托长武农田生态试验站的长期定位施肥试验,在小麦收获后的休闲季测定不同施肥处理下(CK、N、NP、M、NPM)的土壤呼吸速率、土壤温度、土壤水分、底物的数量(土壤有机碳和根茬碳)和质量(土壤碳氮比和根茬碳氮比,依次简写为土壤C﹕N和根茬C﹕N),研究长期施肥影响休闲季Q10变异的机理。【结果】在休闲季,不同施肥处理下的土壤呼吸速率差异显著(P0.05),长期施肥导致土壤呼吸速率增加了6%—127%。土壤温度、土壤水分、底物的数量和质量均是影响土壤呼吸速率的重要因素(P0.05)。土壤温度对土壤呼吸速率的影响,利用指数关系模型进行拟合(P0.05),且土壤温度可以解释40%—57%的土壤呼吸变异性。而土壤呼吸速率对土壤水分的响应则用抛物线关系模型进行拟合(P0.05),且土壤水分可以解释56%—74%的土壤呼吸变异性。同时,底物的数量和质量对土壤呼吸速率的影响,利用线性关系模型进行模拟(P0.05),且底物的数量和质量可以解释高达66%—94%的土壤呼吸变异性。长期单施氮肥处理(N)对土壤有机碳影响不显著(P0.05),而NP、M和NPM处理下的土壤有机碳则增加了12%—36%。同时,N处理下的根茬碳减少了34%,而NP、M和NPM处理下的根茬碳则增加了15%—63%。N和NP处理下的土壤C﹕N影响不显著(P0.05),而M和NPM处理下的土壤C﹕N则增加了12%—13%。不同施肥处理下的根茬C﹕N则降低了8%—38%。在休闲季,长期施肥导致Q10降低了12%—56%,而长期施肥处理下Q10的差异与底物的数量(土壤有机碳和根茬碳)和质量(土壤C﹕N和根茬C﹕N)或者二者的交互作用密切相关(P0.05)。Q10随着底物数量和土壤C﹕N的增加均呈现出线性降低的趋势(P0.05),且底物的数量和土壤C﹕N可以解释61%—95%的Q10变异性,而Q10随着根茬C﹕N的增加呈现出线性增加的趋势(P0.05),且根茬C﹕N可以解释72%的Q10变异性。同时对Q10的贡献呈现出根茬碳根茬C﹕N土壤有机碳土壤C﹕N的趋势(2.16 vs.1.22 vs.0.48 vs.0.03)。【结论】在农作物-休闲轮作系统中,长期施肥通过影响底物的数量和质量影响休闲季Q10的变化,对科学评价黄土高原雨养区的农田温室气体排放具有重要意义。 相似文献
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氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。 相似文献
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通过对林西县内不同牧草地的土壤进行土壤原位呼吸及土壤微生物指标的测定和分析,研究了不同牧草对农牧交错带土壤呼吸作用的效应。结果表明,含水量较高的牧草地,土壤原位呼吸速率与温度间呈正相关关系;在土壤水分含量较低的牧草地,土壤温度持续上涨,土壤微生物的呼吸作用受到抑制,土壤原位呼吸速率降低,所以土壤原位呼吸速率随地温的升高而变小。在不同牧草地,冰草和无芒雀麦草地土壤表现出较高的微生物生物量和较低的呼吸商。与其他牧草地相比,冰草和无芒雀麦草地表现出更好的土壤微生物指标。混播草种以后的盐荒地土壤有良好的微生物指标;退耕以后的苜蓿草地与荞麦农田相比,土壤微生物指标有所好转。 相似文献
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土壤呼吸是陆地生态系统和大气生态系统之间碳转移的主要途径之一。以澳大利亚南昆士兰州典型森林类型湿地松、南洋杉和贝壳杉林为对象,开展土壤可溶性有机碳和氮(SOC和SON)以及土壤呼吸特性研究。结果表明:不同森林土壤SOC、SON含量分别在64.4~166.5 mg/kg和6.04~14.2 mg/kg,且贝壳杉和南洋杉的SON含量显著高于湿地松(P<0.05)。经过21 d室内培养,以贝壳杉林地土壤呼吸程度最强,21 d潜在有机碳矿化(potential mineralizable organic carbon。Cm)CO2-C为214.96 g/kg,其次南洋杉林CO2-C为182.22 g/kg,均显著强于湿地松林CO2-C 166.14 g/kg(P<0.05)。贝壳杉林地土壤潜在最大有机碳矿化(maximum poten-tial mineralizable organic carbon,C0)最高,为1 117.8;其次为南洋杉,C0为1 082.1,湿地松林土壤C0最低,为783.0。土壤呼吸速率格局与土壤呼吸一致。相关分析表明,C0与Cm、C∶NMicro和pH之间,Cm与pH之间差异显著相关(P... 相似文献