中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望

维普资讯

植物生态学报

20,3 379~73 08 2( )1 3

JunlfPa t cl y ( h s e i ) o ra l o g C￣ eVro o nE o sn

中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望韩广轩l周广胜 ' 2许振柱10 9 ) 003 2 40 ) 60 3 ( 1中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室，北京 ( 2中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所，烟台

摘

要

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，占全球陆地面积的 1 .%, c 2放量占人为温室气 05其 o排

体排放量的 2%~ 5由于农田生态系统受到强烈的人为干扰， 1 2%;因此农田生态系统土壤呼吸作用及其影响因素对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要的意义。中国是个有悠久历史的农业大国，不仅为农田土壤作用的研究提供了天然的实验室，而且中国农田土壤呼吸作用的研究对全球的碳循环研究及碳收支准确评估具有非常重要的示范与指导意义。该文综述了近 1年来中国农田生态系统土壤呼吸作用研究进展，出水热因子、 0指作物生物学特性和农业管理活动是造成中国农田生态系统土壤呼吸作用时空变异的主要因素；作物根系呼吸作用占土壤作用的比例在 1%~7 .%之间， 3 72存在极大的不确定性；合理施肥、秆还田和免耕有助于农田生态系统土壤呼吸作用减秸排和固碳。指出了中国农田生态系统土壤呼吸作用拟重点加强不同区域典型农田生态系统土壤呼吸作用的比较、 空间异质性、响因素模拟及减排对策等方面的研究。影关键词农田生态系统土壤呼吸作用时空变异性根系呼吸作用减排措施

RES ARCH E AND R0S EC 0l oI RESⅡ I【 P P TS F R S L P 1 ON F FAⅡ 0l R AND ECOS . YST邮 C| I

HAN a g Xu n,ZHOU a g S e g,a d XU h n Z u Gu n - a Gu n— h n n Z e—h S t研￡ , o ee t nadE vometl o,Istt o o n te a幽 y fV t i n nin n ￣e ntu g ao r aC h i e fB t y,Cie cdm & a hns Aae y e m,& 109增 003,C i,ad h a n n Yna tu C a

tl oeRs r o uanb e l mn,Cie Aae yo Si c,Yma 603,C i atin it o os n ee c r s i lD vo et h ns c m c ne a i 40 h n I t ef s aZ a hf S t a e e p e d f e s 2 a Ab t a￣ F r a d e o y tmsae i o tn er sra o y tm .rp e e t ga o t1 5% o ee rh’ sr c a ml c s se r mp r ttre t le s se n a i c s e r s ni b u 0. n ft a t S h sra e.a d t er CO2 e sin a u t b u u fc n h i miso mo n s a o t21%一 2 5% o tr p g nc g e n o s a e e sin. f a h o e i re h u e g s s m so n o i

F r l d e o yt m r f td i tn i l y h ma c vt s te fr, si rs i t n o aml d e a m a c s s s ae a e e n e s ey b u n a t i e; h r o n e c v i i e e ol e pr i f fr a — ao nc y tm d teri a t r ey i o tn n te c ro u g to er sr c s se,a l a h s o se a i mp cs ae v r mp r ti h a b n b d e f tre ti e o y tm s n h a l a s s wels t e

g b1 abncc dcro u gt Wi n ioyo t s ear u u, hn rv e a a rt l a cr l a bnb de. t a ogh t f x ni gi l r C i poi s b a— o o ye n a h l sr ee v c te a d l o ow 0 i rsi t n rsac .W erve epeiu ea eo sac d a csi i rsi t no f m— frs l epr i eerh o ao i w t rvo sd d fr erha v e s l epr i fa e h c e n no ao rl d e o y tm n Chn n c a s se i ia.He twae a tr,co ilgc h rceit s a d s a— trfco s rp b oo ia c aa trsi l c n ut mlm

a a e n e l u n g me ta— tvte ly d k y r lsi e uai g te s mi d tmp rlv rain fs i r s rto ii s pa e e oe n rg lt p a a e o a ait so ol epi in.Ro trs i t na— i n h ln o a o e pr i c a o c u t o 3一7 o s frl% n 7% o o l e p r t n,b tt mo nsae u c ran.Rain etl a o fs i r s ia o i u a u t l e ti he n t a fri z t n,srw eu n t ol i i t a rt r o

o ln o t l e ae u eu t s i 0 s o u t ol a b n sq e t t .We d s u s k y i— s i a d n— l g r s f olC 2 mi in r d cin a d s i c r o e u s ain ia l o e s e o n r o i s e c Ss e d frh rts s n ld n o aio fs i rs i t n a n y ia a m a d e o y tm n dfee t u sa u le a k,icu ig c mp rs n o l e pr i mo g tp c fr ln c s se i i rn n o ao l s

a e s p t ait n f i r s i t n,s l ain o tr c nmH n i r s i t n,a d mi g t n叩一 ra,s i v r i so l e p r i a a l ao o s ao i mu t f a o s o t i g s l e pr i o f c o a o n t ai i oi n fs l fo so i C02e sin. o miso Ke r s f r a d e o y tm,s i rs iain,s t d tmp rlv ra o s o trs i t n,m t a y wo d aml c s se n s o l e pr t o a a n p i a e o a ai t n,ro e pr i l i ao i i— gto pin in o t s o

D I 0 3 7/ . s .0 52 4 .0 8 0 .2 O:1 .7 3 ji n 10—6 x 20 .3 0 2 s

全球碳库主要包括大气碳库、海洋碳库、陆地碳库和岩石圈中的碳。陆地碳库约为 1 5 t周广 0G ( 7胜和王玉辉，03,中土壤

有机碳贮量约是植被 20 )其

碳库的 3、倍大气碳库的 2 ( r i . 20 )倍 Ga e ea, 00。 n rt1 因此，土壤碳库的微小变化将严重影响全球碳循环。 土壤呼吸作用是土壤碳库变化的主要途径之一，主

收稿日期：20-32接受日期：20—11 070—3 0 71—2基金项目：国家杰出青年基金(0205和国家重点基础研究发展计划(04 B 1571 465 1 ) 20 C 480一)感谢中国科学院植物研究所王玉辉、蒋延玲、贾丙瑞、王风玉、王旭、周莉、王云龙、李种君和林祥磊等对本项研究工作的支持与帮助 *通讯作者 A to r or pnec E m i 0@i u ro r sodne— a:g t b sa .a h f c e l l cE malo efrta to:g h n y c a c — i ft s u r x a@ i . c. a h i h