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1、分類號S158.3學校代碼10129UDC631.4學號2010204021施肥對荒漠草原土壤呼吸和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量的影響EffectofFertilizationUnderDifferentTreatmentstoSoilRespirationRateandEcosystemCO2FluxintheDesertSteppe申請人：趙巴音那木拉學科門類：農(nóng)學學科專業(yè)：土壤學研究方向：草原土壤利用與保護指導教師：紅梅教授論文提交日期：二〇一三年六月摘要本研究通過不同施肥處理條件下對短花針茅荒漠草原進行土壤
2、呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量的測定，分析了不同施肥處理的土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量季節(jié)變化、植物生長季平均土壤呼吸速率和CO2通量、土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量日變化、日均土壤呼吸速率和生態(tài)系統(tǒng)CO2通量及土壤呼吸速率和CO2通量與環(huán)境因子之間的關系。結(jié)果表明：1.土壤呼吸速率：1）在植物生長初期和中期P和PK肥處理的土壤呼吸速率顯著高于其他處理（P<0.05）；K肥和CK處理的土壤呼吸速率較低于其他處理，兩者之無顯著差異（P>0.05）；氮跟磷鉀肥的配施和氮肥的單施能提高荒漠草原土壤呼吸速率，
3、但效果不顯著。2）CK處理和各施肥處理的日變化和季節(jié)變化規(guī)律基本一致，說明施肥沒有改變荒漠草原土壤呼吸日變化和季節(jié)變化特征，土壤呼吸速率有明顯的晝夜變化規(guī)律，最高值出現(xiàn)在11:00—14:00之間，最低值出現(xiàn)在03:00—05:00之間；季節(jié)變化呈現(xiàn)出明顯的單峰曲線，峰值出現(xiàn)在植物生長旺盛期（8月份）。3）所有處理的生長季平均和日均土壤呼吸速率之間無顯著差異（P>0.05）。4）土壤呼吸速率與5cm土壤溫度和0-10cm土壤含水量的相關性看出，土壤含水量的相關系數(shù)高與土壤溫度，決定系數(shù)分別在0.5-0.7
4、和0.40-0.58之間，說明0-10cm土壤含水量成為制約土壤呼吸變化的主要環(huán)境因子。2.生態(tài)系統(tǒng)CO2通量：1）在植物生長初期和后期施肥處理區(qū)NEE、GEP和ER均大于CK區(qū)，其中NP肥小區(qū)的NEE、GEP和ER顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.05），三個N肥水平NEE、GEP和ER大小關系為N10>N5>N2.5，與對照（CK）小區(qū)無顯著差異（P>0.05）；在植物生長中期三個N肥水平的NEE、GEP和ER大小關系為N5>N10>N2.5，N10和N5小區(qū)NEE、GEP和ER顯著高于對照（CK）小
5、區(qū)（P<0.05）。2）CK處理和各施肥處理的日變化和季節(jié)變化規(guī)律基本一致，施肥沒有改變荒漠草原CO2通量日變化和季節(jié)變化特征，在植物生長季10:00—12:00時出現(xiàn)NEE和GEP的最高吸收峰值，到下午16:00—18:00時出現(xiàn)NEE和GEP的最低值，ER的生長季白天最大排放時間出現(xiàn)在10:00—14:00，最低值出現(xiàn)在01:00—03:00之間生態(tài)系統(tǒng)CO2通量最高峰值出現(xiàn)在植物生長旺盛期（8月）。3）施NP肥小區(qū)生長季和日平均NEE、GEP和ER顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.05），生長季平均
6、和日均NEE、GEP和ER大小表現(xiàn)為NP>N10≈N5>P>N2.5>CK，分別比對照（CK）小區(qū)增加固碳量128%-28%和提高CO2排放62%-24%，施肥處理比對照（CK）小區(qū)增加的固碳量高于呼吸過程中的碳排放量。4）相關性檢驗和擬合方程看出，土壤0-10cm含水量是影響生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量和總的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的主要環(huán)境因子，溫度是影響生態(tài)系統(tǒng)呼吸的主要環(huán)境因子。3.施肥對土壤各土層中有機碳、全氮、全磷、全鉀和有效鉀含量并沒有產(chǎn)生顯著性影響（P>0.05)，隨著土層的深入土壤有效磷含量逐漸降低，單施磷
7、肥和磷肥跟氮鉀肥配施小區(qū)的土壤表層有效磷含量顯著高于對照（CK）小區(qū)（P<0.01），NP肥的配施顯著影響了土壤硝態(tài)氮和土壤銨態(tài)氮含量（P<0.05）；隨著施氮量的增加土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量逐漸增加，大小關系為N10>N5>N2.5。4.施N10、NPK、NK和NP肥小區(qū)的地上生物量顯著高于CK（對照）小區(qū)（P<0.05），三個N肥梯度的地上生物量的大小關系為N10>N5>N2.5；0-100cm總地下生物量變化趨勢是NK>NP>N10>NPK>PK>N5>N2.5>P>K>CK（圖17），它們的值分別比
8、對照（CK）小區(qū)顯著（P<0.01）提高了98%、95%、93%、85%、80%、69%、66%、59%和46%。關鍵詞：施肥；土壤呼吸；短花針茅荒漠草原；生態(tài)系統(tǒng)CO2通量EffectoffertilizationunderdifferenttreatmentstosoilrespirationrateandecosystemCO2fluxinthedesertsteppeAbstractInthisstudy,wemeas
