施肥对我国农田土壤基础呼吸的影响
土壤有机,幅度,矿化,1研究方法,1数据来源,2数据分析,2结果与分析,1肥料种类,数量及试验持续时间对土壤基础呼吸的影响,2不同气候与管理及土壤属性条件下施肥对基础呼吸的影响,3土壤基础呼吸的影响因素分析,3讨论,1施肥对土
左小玉,肖 琼,邬 磊,杨钙仁,张文菊*(1 广西大学林学院,广西南宁 530004;2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 / 农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室,北京 100081)
土壤基础呼吸指有机碳在微生物的分解作用下释放CO2的过程,也称为有机碳矿化[1-2],是反映微生物活性和土壤质量的重要指标[3]。施肥是影响土壤碳库和养分循环的主要管理措施[4],通过改变农田生态系统的养分供应进而对土壤有机碳矿化产生显著影响。研究施肥农田土壤基础呼吸的变化是农业与陆地生态系统碳动态研究的重要课题[5],对于我国农田科学的养分管理措施有十分重要的意义。
大量研究表明,施肥能显著提高有机碳的矿化速率和累积矿化量[6-7]。刘丽等[8]研究指出,单施化肥对有机碳的累积矿化量并无显著性影响,而施用有机肥能显著提高有机碳矿化量。但也有研究指出,施用有机肥对土壤基础呼吸无显著影响[9]。不同施肥措施对土壤基础呼吸的影响随着施肥年限的增加而有所不同[10]。有研究表明,施用化肥和有机肥33 年能够显著提高土壤基础呼吸强度[11],而Hu 等[12]研究发现,施用化肥超过30 年显著降低土壤有机碳矿化速率,有机肥处理下土壤有机碳矿化速率则显著升高。但也有研究指出,短期施肥相较施肥超过10 年的处理对土壤有机碳矿化速率影响更显著[13]。此外,氮肥施用对于土壤基础呼吸的影响也并不一致。Dai 等[14]研究发现,随着施氮量的增加,有机碳累计矿化量和矿化速率都显著增加;也有研究指出,施氮肥一定程度上抑制了土壤有机碳分解[15]。在农田生态系统中,由于施肥导致的土壤物理、化学及生物学特性的改变均会不同程度对土壤基础呼吸产生影响。息伟峰等[16]研究发现,长期有机无机肥配施通过调控土壤pH 和提高有机碳含量来促进土壤有机碳矿化。Song 等[17]的研究表明,施肥对土壤有机碳矿化的影响与养分有效性显著相关,其中氮肥影响强度随着土壤氮素有效性的增加而显著降低;也有研究表明,施肥通过提高土壤微生物量调控土壤基础呼吸[18]。
我国气候条件、土壤类型以及耕作制度复杂多样,基于特定的试验地点和条件,以及短期试验得出的施肥对土壤基础呼吸的影响结果不尽相同[8-12],对于施肥驱动土壤环境因子定量影响土壤呼吸强度的理解仍然有限。因此,本研究采用Meta 分析方法,整合已发表文献数据,探索施肥对土壤基础呼吸的影响程度及其驱动因子,为我国农田土壤质量提升提供理论依据。
1 研究方法 ......
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