不同CO2浓度和施氮水平对麦田CO2净通量的影响

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2022年第1期北京时间：

作者：党慧慧，刘超，夏晔，伍翥嵘，王圆媛，胡正华，陈书涛

单位：党慧慧,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,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,夏晔,中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室, 南京 210008,伍翥嵘,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,王圆媛,淮阴师范学院生命科学学院, 淮安 223300,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：为研究不同CO2浓度和施氮量对麦田CO2净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)组成的CO2浓度自动调控平台模拟CO2浓度升高环境.以冬小麦为试验材料,设置CK (对照,环境大气CO2浓度)、C1(CO2浓度比CK增加120 μmol·mol-1)和C2(CO2浓度比CK增加200 μmol·mol-1)3个CO2浓度水平;施氮量设置常规施氮量(N1,25 g·m-2)和低氮(N2,15 g·m-2)2个水平.采用静态箱-高精度气体分析仪观测麦田CO2净通量.结果表明:各处理的麦田CO2净通量变化特征一致,均呈先增大后减小的趋势,在拔节期和抽穗期达到峰值.N1处理下,在整个生育期,CK、C1和C2处理的CO2累积量分别为-105.8±12.6、-123.1±11.5和-120.2±4.1 kg·hm-2.N2处理下,在整个生育期,CK、C1和C2处理的CO2累积量分别为-82.3±9.2、-95.4±7.6和-96.7±2.8 kg·hm-2;拔节期C2处理的CO2累积量比CK显著增加了31.8%(P=0.024).C1处理下,拔节期N1处理的CO2累积量显著高于N2处理55.0%(P=0.009);C2处理下,N1处理的整个生育期CO2累积量显著高于N2处理23.6%(P=0.010).各处理CO2净通量跟土壤湿度的相关关系均达到显著;N1处理下,C1和C2处理的CO2净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著,N2处理下,CK和C1处理的CO2净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著;N1处理下,C1处理的CO2净通量跟空气温度的相关关系达到显著,其余处理未达到显著.本研究表明:在小麦的拔节期和抽穗期,相比于CO2浓度升高,施氮量对麦田CO2净通量的影响更为显著;CO2浓度升高与施氮量对麦田CO2净通量的影响没有显著的交互作用.

关键词：冬小麦;CO2浓度升高;氮肥;CO2净通量

基金资助：国家自然科学基金(41775152,4207 1023);江苏省研究生培养创新工程研究生科研与实践创新计划项目(KYCX21-0963)