渭河平原农田冬小麦土壤呼吸及其影响因素

摘要：

基于对半湿润易旱区的渭河平原农田2013-2014年冬小麦生长期土壤呼吸(SR)及环境因子和生物因子的观测,研究了冬小麦土壤呼吸日变化、季节变化特征,综合分析了温度(T)、土壤含水量(W)、总初级生产力(GPP)和叶面积指数(LAI)对土壤呼吸的影响.结果表明:冬小麦土壤呼吸日变化呈单峰型,呼吸速率变化范围为1.5～6.94 μmol C02·m-2·s-1,最大值出现在12:00-14:00;温度是影响土壤呼吸日变化的驱动因子,其中地表温度(Ts)能解释土壤呼吸时间变异的80.9％;土壤呼吸速率与温度的昼夜变化对应关系呈顺时针近椭圆曲线.冬小麦土壤呼吸速率从出苗后到冬季呈下降趋势,在冬季时保持较低水平,进入返青期后迅速增加,在抽穗期和灌浆期达到最大,成熟期后有所下降,变化范围为0.65～4.85 μmolCO2·m-2·s-1;土壤呼吸季节变化与温度、土壤含水量、GPP、LAI均呈显著(P＜0.01)正相关关系;土壤温度和水分是影响土壤呼吸季节变化的关键因素,使用复合模型SR=e (a+bT5cm+cW10 cm+dW10 cm2),可以解释土壤呼吸时间变异的82.6％,比单因子模型(不超过65.7％)的解释能力显著提高.经模型计算,该区域2013-2014年冬小麦生长期平均土壤呼吸速率为1.67 μmol C02·m-2·S-1.

关键词：土壤呼吸、渭河平原、冬小麦、环境因子、生物因子

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资助基金：本文由国家自然科学基金项目50939004,51509202和陕西省水利科技计划基金项目2013slkj-08资助;This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 50939004,51509202 and the Hydraulic Science and Technology Plan Foundation of Shaanxi Province 2013slkj-08.

在线出版日期：2016-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2551-2560