大气CO2浓度缓增对冬小麦土壤呼吸的影响

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2023年第6期北京时间：

作者：韦兆伟，殷楠，商东耀，刘超，伍翥嵘，胡正华，李琪，陈书涛

单位：韦兆伟,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,殷楠,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,商东耀,河南省气象科学研究所/中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室, 郑州, 450003,刘超,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,伍翥嵘,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,胡正华,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,zhhu@nuist.edu.cn李琪,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044,liqix123@sina.com陈书涛,南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院, 南京, 210044

摘要：为研究大气CO2浓度缓增对冬小麦（Triticum aestivum）土壤呼吸的影响，基于开顶式气室组成的CO2浓度自动调控平台，在2017—2019年开展了两季冬小麦CO2浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO2浓度基础上（CK，对照），均设置了CO2浓度缓增处理（C80和C120，即从2016年起逐年增加40 μmol·mol-1，至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO2浓度分别为CK+80 μmol·mol-1和CK+120 μmol·mol-1）.采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明：CO2浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律，但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期，C120处理使土壤呼吸速率显著增加50.2％（P=0.008），且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9％（P=0.044），而在2017—2018年冬小麦生长季，与CK相比，C80处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关，与CK相比，CO2浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明，CO2浓度缓增120 μmol·mol-1增加了冬小麦生长季土壤碳排放.

关键词：开顶式气室;CO2浓度;冬小麦;土壤呼吸;碳排放

基金资助：国家自然科学基金（42071023，41775152）