2019, Vol. 40
2. 宜宾学院川茶学院, 宜宾 644000
2. Sichuan Tea College, Yibin University, Yibin 644000, China
大气CO2浓度升高所导致全球气候变化已受到人们普遍关注[1, 2].土壤呼吸是陆地生态系统土壤向大气释放CO2的主要途径, 也是陆地生态系统碳循环的重要组成部分, 在全球碳循环调控中起着至关重要的作用[3~6].土壤呼吸主要由土壤微生物和作物根系产生, 另有极少部分来自土壤动物呼吸和含碳矿物质的化学氧化作用, 其中根呼吸约占土壤呼吸的10%~90%[7~9].施氮作为作物增产的主要农业管理措施之一, 它不仅通过改变作物地上部分和地下部分的碳分配和土壤的生化性质来直接或间接影响土壤呼吸[10~13], 而且也是影响土壤呼吸温度敏感性(Q10)变异的一个重要驱动力[14].土壤呼吸不仅与土壤温度、土壤水分、土壤有效态氮等非因素有关, 而且也受到生物因素, 如土壤酶活性、土壤微生物和根系生物量有关[4, 7, 15].氮肥管理是影响作物生长生态指标和土壤微环境的关键技术之一[13].目前, 施氮对土壤呼吸速率的影响主要表现为促进[16~19]、抑制[20~23]和无显著影响[24, 25].氮肥投入对陆地生态系统土壤呼吸的影响仍存在极大的不确定性.因此, 要准确估算陆地生态系统的土壤呼吸碳释放量, 就必须加强土壤呼吸过程及其影响因素的研究.
紫花苜蓿是中国分布最广, 栽培历史最悠久的豆科牧草, 对中国西北地区生态环境改善和农牧业作物结构调整有极其重要的作用[26].近年来, 国内外学者对紫花苜蓿的研究多集中于施肥对其产量、品质和土壤养分的影响, 而对紫花苜蓿草地土壤呼吸研究相对较少, 尤其是从氮肥投入的角度分析紫花苜蓿草地土壤呼吸速率与土壤生化性质的关系如何鲜见报道.因此, 本文选取宁夏引黄灌区地下滴灌条件下第2年紫花苜蓿为研究对象, 分析不同施氮水平对紫花苜蓿全年土壤呼吸速率及其温度敏感性的影响, 探讨紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率与土壤生化性质的变化规律和内在联系, 明确氮肥投入对土壤呼吸及其温度敏感性的的影响机制, 以期为紫花苜蓿草地土壤呼吸强度的准确评估与碳收支提供理论参考.
1 材料与方法 1.1 研究区概况本试验在宁夏农垦局贺兰山茂盛草业有限公司核心试验站进行.该站位于银川市境内(38°31′N, 106°08′E), 海拔1 037 m.该区属中温带大陆性气候, 年平均日照时数3 000 h以上, 年平均气温8.5℃, 是全国太阳辐射和日照时数最多的地区之一.全年无霜期157 d, 多年平均降水量203 mm, 降水较为集中在7~9月.试验田排灌方便, 土壤类型为淡灰钙土, 土壤耕层(0~20 cm)土壤容重为1.51 g·cm-3, 田间持水量为21.95%, pH值为8.61, 有机质含量13.43 g·kg-1, 全盐含量0.26 g·kg-1, 碱解氮43.91 mg·kg-1, 速效磷10.65 mg·kg-1, 速效钾128.26 mg·kg-1.
1.2 试验设计与管理以第2年的紫花苜蓿‘巨能7号’(Medicago Sativa L. cv. Magnum Ⅶ)为试验材料.紫花苜蓿草地建植于2016年5月16日, 播种量为22.5 kg·hm-2, 播深2 cm, 行距22.5 cm.采用地下滴灌方式进行灌水, 滴灌带间距60 cm, 埋深20 cm, 滴头间距30 cm, 滴头流量3.0 L·h-1, 用水表控制灌溉水量.
2017年4月开始, 根据紫花苜蓿需肥规律和当地施氮量, 本试验共设置4个施氮量定额处理：无氮(N0, 0)、低氮(N1, 60 kg·hm-2)、中氮(N2, 120 kg·hm-2)和高氮(N3, 180 kg·hm-2).采用人工撒施方式分4次施入, 即每次施氮量分别为总施氮定额40%、30%、20%和10%, 分别于4月5日、6月9日、7月4日和8月7日结合灌溉进行, 氮源为尿素(含N 46.4%).本试验每个处理重复3次, 小区面积为4 m×6 m, 为防止试验处理间水分与氮素移动, 各试验小区之间设置1 m的人行走道并进行防水氮隔离处理.紫花苜蓿全年滴灌量均为600 mm、共滴水12次(含越冬水), 紫花苜蓿田间管理措施等同当地普通大田.紫花苜蓿生长季内共刈割4次, 分别于初花期的5月24日、6月25日、7月30日和9月16日进行.试验期间日平均气温和降水量情况见图 1.试验期间总降水量为192.8 mm, 降水量最大值出现在2017年6月4日, 为22.1 mm; 日平均气温最高值出现在2017年7月13日, 为30.2℃, 最低值出现在2018年1月28日, 为-13.1℃.
|
图 1 试验期间日平均气温和降水量 Fig. 1 Mean daily temperature and daily precipitation during the experiment |
本试验采用美国PP Systems公司生产的EGM-4便携式环境监测仪测定土壤呼吸速率[27], 每个小区选取3个取样点, 取样点均分布在距滴头水平距离10 cm处, 每取样点测定2个值.紫花苜蓿的生长季(2017年4月~2017年10月)每月测定3次, 紫花苜蓿的非生长季(2017年11月~2018年3月)每月测定2次; 选择晴好天气于09:00~11:00进行土壤呼吸速率的测定[18, 19].本试验紫花苜蓿草地土壤呼吸速率于2017年4月1日开始测定.在测定土壤呼吸速率的同时, 分别采用ZDR-41温度记录仪(杭州泽大仪器有限公司精度±0.1℃)和MP406土壤水分传感器(澳大利亚)每10 min自采各小区内土层深度为10 cm处土壤温度和土壤湿度.土壤温度和土壤水分通过计算得到小时和日平均值, 每小时平均值用于匹配瞬时土壤呼吸速率和土壤温度和土壤湿度的关系.
1.3.2 土壤生化性质的测定2017年紫花苜蓿生长季内不同茬次刈割后的5月25日、6月25日、7月30日和9月16日, 采用S形多点取样法采集各小区内0~20 cm土层土壤样品, 采样均在紫花苜蓿行间内进行, 剔除石块和植物残根等杂物后混匀, 风干后过2 mm筛用于土壤速效养分和土壤酶活性的测定.
土壤pH值采用pH电极测定; 全氮(TN)采用半微量凯氏定氮法测定; 碱解氮(AN)采用碱解扩散法测定; 速效磷(AP)采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定; 速效钾(AK)采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定; 土壤全盐(ST)采用质量法测定; 土壤有机质(SOM)采用高温外加热重铬酸钾氧化-容量法测定; 以上土壤养分均参照鲁如坤[28]的方法.
土壤脲酶活性(URE)采用靛酚蓝比色法测定[29]; 土壤碱性磷酸酶活性(ALP)采用磷酸苯二钠比色法测定[29].土壤蔗糖酶, 又称土壤转化酶(INV)采用3, 5-二硝基水杨酸比色法测定[29].土壤过氧化氢酶(CAT)采用紫外分光光度法测定[30].
1.4 数据处理采用SPSS 18.0软件对试验数据进行回归分析和One-way、Two-way ANOVA方差分析, 并用LSD法进行多重比较; 显著性水平：显著(P＜0.05);极显著(P＜0.01).采用Pearson's相关分析法研究紫花苜蓿土壤呼吸速率与土壤生化性质相关性关系.采用Microsoft Excel 2013绘制紫花苜蓿草地土壤呼吸速率、土壤温度和土壤酶活性等动态变化.
紫花苜蓿土壤呼吸速率与土壤温度间的关系采用指数模型[4, 13]来拟合：
|
(1) |
式中, RS为紫花苜蓿土壤呼吸速率[以CO2计, g·(m2·h)-1], T为10 cm处土壤温度(℃), a0为基础土壤呼吸速率[以CO2计, g·(m2·h)-1], k为土壤呼吸温度敏感性的参数.
|
(2) |
式中, Q10为土壤呼吸温度敏感性系数, 表示土壤温度每升高10℃时土壤呼吸速率所增加的倍数, k为土壤呼吸温度敏感性的参数.
紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率与土壤湿度关系采用一元二次模型[13, 27]来拟合：
|
(3) |
式中, RS为土壤呼吸速率[以CO2计, g·(m2·h)-1], W为10 cm处土壤湿度(%), a、b、c为待定常数.
土壤呼吸速率与土壤水分和土壤温度的复合关系分别采用线性模型和非线性模型来拟合[13, 15].
线性模型：
|
(4) |
非线性模型：
|
(5) |
式中, Rs为土壤呼吸速率[以CO2计, g·(m2·h)-1], W为10 cm处土壤湿度(%), T为10 cm处土壤平均温度(℃), a、b、c为待定常数.
2 结果与分析 2.1 施氮对紫花苜蓿草地土壤呼吸速率和年累积呼吸量的影响不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤呼吸速率均表现出明显的季节性变化特征, 在7月下旬达到峰值, 12月中旬降至最低(图 2).紫花苜蓿生长季内(2017年4月初~10月中旬)土壤呼吸速率整体上呈先上升后下降趋势. 2017年紫花苜蓿返青后(4月初), 土壤温度逐渐升高, 紫花苜蓿生长速度开始加快, 土壤呼吸速率呈波浪式上升趋势, 土壤呼吸速率均于7月下旬达最大值; 之后随着紫花苜蓿生长状况和气象条件的改变, 土壤呼吸开始逐渐减弱, 9月上旬温度急剧下降, 土壤呼吸随之迅速降低, 至紫花苜蓿枯落后(10月中旬)土壤呼吸速率降至生长内最低值.紫花苜蓿生长季内, 土壤呼吸速率随施氮量的增加而逐渐增强, N1、N2和N3施氮水平下的土壤呼吸速率均值分别为0.97、1.04和1.07 g·(m2·h)-1, 与N0 [0.88 g·(m2·h)-1]相比, 土壤呼吸速率分别提高了10.2%、18.2%和21.6%.紫花苜蓿非生长季(2017年10月中旬~2018年3月下旬)土壤呼吸速率整体上呈先下降后上升趋势. 10月中旬以后, 土壤温度快速下降, 紫花苜蓿停止生长, 土壤呼吸速率快速降低; 12月中旬降低至全年最低值并持续到次年2月下旬; 3月上旬, 随着土壤温度的升高, 土壤呼吸速率开始逐渐升高.紫花苜蓿非生长季内, 不同施氮条件下土壤呼吸速率平均值为N0[0.09 g·(m2·h)-1]＜N2[0.11 g·(m2·h)-1]＜N1[0.12 g·(m2·h)-1]＜N3[0.13 g·(m2·h)-1].经方差分析表明, 紫花苜蓿非生长季不同施氮水平下(N0、N1、N2和N3)两两之间土壤呼吸速率差异均不显著(P＞0.05), 表明紫花苜蓿非生长季内施氮对土壤呼吸速率无显著影响(P＞0.05).
|
图 2 不同施氮水平下紫花苜蓿土壤呼吸、土壤湿度和土壤温度变化特征 Fig. 2 Dynamics of soil respiration, soil moisture, and soil temperature of the alfalfa grassland treated with different nitrogen levels |
紫花苜蓿草地年累积土壤呼吸量随施氮量的增加逐渐增大(图 3). N1、N2和N3施氮水平下年累积土壤呼吸量分别为504.3、536.6和548.5 kg·(hm2·a)-1, 与N0 [459.8 kg·(hm2·a)-1]相比, 年累积土壤呼吸量分别提高9.6%、16.7%和19.2%.经方差分析表明, 施氮(N1、N2和N3)处理下累积土壤呼吸量均显著高于不施氮(N0)处理(P＜0.05), N1和N3累积土壤呼吸量达显著性差异(P＜0.05), 而N2和N1、N3之间累积土壤呼吸量差异不显著(P＞0.05).
|
图中相同小写字母表示处理间无显著差异(P>0.05), 不同小写字母表示处理间存在显著差异(P < 0.05), 下同 图 3 不同施氮水平下紫花苜蓿草地年土壤累积呼吸量比较 Fig. 3 Cumulative soil respiration in the alfalfa grassland under different nitrogen levels |
不同施氮条件下紫花苜蓿全年土壤温度变化与气温变化基本一致, 均呈现先升高后降低再升高的趋势.方差分析表明, 施氮对紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤温度均无显著性影响(P＞0.05).紫花苜蓿草地土壤呼吸速率变化与土壤温度有显著地指数相关关系(P＜0.05, 表 1).不同施氮水平下紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤呼吸速率与土壤温度拟合指数模型均达极显著水平(P＜0.01), 且指数模型的相关性系数R2值表现为紫花苜蓿生长季(0.46~0.62)＜非生长季(0.66~0.76)＜全年(0.80~0.86).紫花苜蓿非生长季和全年的土壤呼吸敏感性系数Q10均随施氮量的增加相关性(R2值)逐渐增大, 而紫花苜蓿生长季内相关性系数R2值随施氮量的增加表现出先降低后增加趋势, 具体表现为N3 (0.62)＞N0 (0.54)＞N2 (0.49)＞N1 (0.46).紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤呼吸敏感性系数Q10均随施氮量的增加而增加, 表明施氮有效增加了紫花苜蓿生长季内温度敏感性系数.
|
表 1 紫花苜蓿草地土壤呼吸速率(RS)与土壤温度(T)的拟合模型及Q10值1) Table 1 Regression equations between soil respiration (RS) and soil temperature, and Q10 values under different nitrogen levels |
2.2.2 土壤呼吸速率与土壤湿度和土壤温度的关系
不同施氮水平下紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率与土壤湿度实测数据采用单因素方程进行回归分析, 结果表明土壤呼吸速率与土壤湿度拟合模型均不显著(P＜0.05, 表 2).为了能提高紫花苜蓿草地土壤呼吸速率预测的准确性, 本试验以紫花苜蓿生长季内土壤温度和土壤湿度为变量, 分别采用线性和非线性双因素复合模型分析土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸速率的协同作用(表 2).结果表明, 线性和非线性双因素复合模型均可描述紫花苜蓿草地土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸速率的影响, 且不同施氮条件下土壤呼吸速率与土壤温度和土壤温度的拟合线性双因素模型均达到极显著水平(P＜0.01).与非线性模型相关系数R2值相比, 线性双因素复合模型拟合效果较好, 可以解释紫花苜蓿草地生长季土壤呼吸速率季节变化的68%~80%.不同施氮水平下土壤湿度和土壤温度对紫花苜蓿生长季内土壤呼吸的影响具体表现为N3＞N2＞N0＞N1, 表明施氮量为N3(180 kg·hm-2)下, 土壤呼吸速率对土壤温度和土壤湿度更为敏感, 在一定施氮范围内适当减小施氮量可降低土壤呼吸速率对土壤水热的敏感性.
|
|
表 2 紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率(RS)与土壤湿度(W)和土壤温度(T)关系方程 Table 2 Relationships of soil respiration rates (RS) with soil moisture (W) and soil temperature (T) during the alfalfa growing season |
2.3 施氮对紫花苜蓿生长季草地土壤生化性质的影响 2.3.1 施氮对紫花苜蓿草地肥力变化的影响
不同施氮条件对紫花苜蓿土壤表层0~20 cm土壤肥力有不同的影响(表 3).与不施氮(N0)相比, 施氮(N1、N2和N3)明显降低了土壤的pH值和速效磷含量, 其中N2水平下显著降低了土壤的pH值, 而N3水平下显著降低了土壤速效磷含量; 全氮和碱解氮含量在不同施氮水平下表现出不同的趋势, 即当施氮量低于N2水平时, 全氮和碱解氮含量随施氮量的增加而增加, 继续增施氮肥超过N2水平时则略有下降; 土壤速效钾和土壤有机质含量随施氮量的增加而逐步增加, 而全盐含量不随施氮量的增加而发生明显的规律性变化.从不同测定时期来看, 紫花苜蓿土壤表层0~20 cm土壤肥力也有不同的变化趋势(表 3).紫花苜蓿第1茬(5月24日)至第4茬(9月16日), 土壤pH值呈逐渐减小趋势; 全氮和碱解氮含量呈先升高后降低的趋势; 土壤速效磷和土壤有机质含量均呈逐渐增加趋势; 速效钾无明显变化规律; 全盐含量呈先减小后增加的趋势.
|
|
表 3 不同施氮水平下紫花苜蓿生长季内不同时期表层0~20 cm土壤肥力变化特征1) Table 3 Characteristics of available nutrients in 0-20 cm of soil in the alfalfa grassland during the growing season under different nitrogen levels |
2.3.2 施氮对紫花苜蓿草地土壤酶活性的影响
不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤脲酶活性均表现为第3茬(7月30日)＞第2茬(6月25日)＞第4茬(9月16日)＞第1茬(5月24日).在同一刈割茬次内, 土壤脲酶活性随施氮量的增加而逐渐提高, 当施氮量增加到一定值时, 继续增施氮肥, 其增高效果在不同刈割茬次下表现出不同的趋势; 其中第1茬、第3茬和第4茬刈割后土壤脲酶活性随施氮量的增加而提高; 第2茬刈割后, 当施氮量低于N2水平时, 土壤脲酶活性随施氮量的增加而增加, 当施氮量超过N2水平时则略有下降[图 4(a)].土壤蔗糖酶活性从第1茬刈割后开始逐渐降低, 第3茬刈割后达到最小值, 然后又开始缓慢升高; 与不施氮(N0)相比, 施氮显著提高了紫花苜蓿各茬次土壤蔗糖酶活性(P＜0.05)[图 4(b)].不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤碱性磷酸酶活性均表现为第2茬＞第3茬＞第1茬＞第4茬.紫花苜蓿第1茬刈割后土壤碱性磷酸酶活性随施氮量的增加而逐渐增加, 表现为N0＜N1＜N2＜N3;施氮对紫花苜蓿第2茬、第3茬和第4茬刈割后土壤碱性磷酸酶活性无显著影响(P＞0.05)[图 4(c)].不同施氮水平下紫花苜蓿草地过氧化氢酶活性从第1茬刈割后开始逐渐升高, 第2茬刈割后达最大值, 然后又开始快速下降.在紫花苜蓿第1茬和第4茬刈割后, 与N0相比, 施氮明显提高了过氧化氢酶活性(P＜0.05);第2茬和第3茬刈割后过氧化氢酶活性随施氮量的增加呈先降低后逐渐增加趋势, 其中, 第2茬刈割后过氧化氢酶活性具体表现为N1＜N0＜N3＜N2, 第3茬表现为N1＜N0＜N2＜N3[图 4(d)].
|
图 4 不同施氮水平下紫花苜蓿生长季内不同时期土壤酶活性的变化 Fig. 4 Variation trends of soil enzyme activity during the alfalfa growing seasons under different nitrogen levels |
综合分析紫花苜蓿生长季土壤呼吸速率与土壤生化性质的关系, 以紫花苜蓿生长季内各茬次4个施氮水平处理的土壤呼吸速率平均值与其土壤生化性质平均值之间进行相关矩阵分析.由表 4可知, 紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率(RS)与土壤pH值呈极显著负相关(P < 0.01), 与土壤TN、URE呈极显著正相关(P < 0.01), 与土壤SOM呈显著的正相关(P < 0.05), 与INV呈显著负相关(P < 0.05).土壤TN与土壤pH值呈极显著负相关(P < 0.01), 与AN、AK和ALP呈显著的正相关(P < 0.05), 与SOM、URE呈极显著的正相关(P < 0.01).土壤URE与pH值呈极显著负相关(P < 0.01), 与SOM、URE呈极显著的正相关(P < 0.01).
|
|
表 4 紫花苜蓿生长季土壤呼吸速率与土壤生化性质之间的相关矩阵 Table 4 Correlation matrix of soil respiration and soil biochemical parameters by using data from the alfalfa growing season |
3 讨论 3.1 不同施氮水平对紫花苜蓿草地土壤呼吸速率的影响
全球陆地生态系统土壤呼吸具有明显地季节变化[19, 31].本试验中不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤呼吸速率季节变化趋势基本一致, 土壤呼吸速率峰值均出现在紫花苜蓿生长旺盛时期的7~8月, 表明紫花苜蓿草地土壤呼吸速率的季节性变化受施氮措施的影响较小, 这主要是因为土壤温度是影响土壤呼吸速率的最重要的因子, 土壤温度的季节性变化使作物根系生长和土壤微生物活动也发生变化, 从而导致土壤呼吸具有明显地季节变化特征[14, 19].本研究中, 施氮对土壤呼吸速率的影响因紫花苜蓿生长时期的不同而表现出不同的效果.施氮对紫花苜蓿非生长季土壤呼吸无显著性影响(P＞0.05).土壤呼吸主要包括根呼吸(自养呼吸)和土壤微生物呼吸(异养呼吸), 作物光合产物控制根系呼吸, 土壤有机质控制异养呼吸[19].紫花苜蓿非生长季内空气温度低于其生长的最低温度, 紫花苜蓿停止生长, 施氮对自养呼吸无显著影响; 土壤温度降低会使土壤酶活性和一系列生化反应速率受到抑制, 施氮对异养呼吸也无显著影响, 所以不同施氮水平条件下紫花苜蓿非生长季土壤呼吸的差异不大.紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率随施氮量的增加而增加, 与不施氮肥(N0)相比, 施氮处理下(N1、N2和N3)土壤呼吸速率分别提高了10.2%、18.2%和21.5%.施氮促进了紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率的原因可能是由于施氮加速了作物根系的生长, 根系呼吸增强[7, 16].同时, 根系生物量的增加促进了根系分泌物的增多, 提高了根系微生物的数量和活性, 从而增加了土壤微生物呼吸速率[7, 15].另外, 增加氮肥促进了植物的光合作用, 提高了返还土壤的残余量(根茬和秸秆), 为自养呼吸和异养呼吸提供更多的底物[14].
3.2 不同施氮水平下土壤呼吸速率与土壤水热的关系土壤温度和土壤水分是影响土壤呼吸速率的两个主要的环境因子[5, 13].有关土壤温度和土壤呼吸的关系研究较多, 其中采用指数模型模拟效果较好[7, 27].本研究中, 不同施氮水平下紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤呼吸速率与土壤温度拟合指数模型均达极显著水平(P＜0.01), 且指数模型的决定系数R2值表现为生长季(0.46~0.56)＜非生长季(0.66~0.76)＜全年(0.80~0.86).土壤呼吸温度敏感性系数(Q10)是反映土壤呼吸对温度变化敏感性的重要指标, 对了解未来气候变化条件下陆地生态系统的土壤呼吸速率变化有指导意义[7, 15].陆地生态系统的Q10值一般在1.3~5.6之间变化[32, 33].本研究中, Q10值在紫花苜蓿非生长季(6.23~6.55)均大于生长季(1.70~2.05), 这与Luo等[33]的研究结果相同.目前, 有关氮添加对土壤呼吸Q10值的研究并未形成统一的结论, 还存在诸多的不确定性[34].姜继韶等[7]在农田生态系统研究中发现, 施氮明显降低了土壤呼吸Q10值; 李银坤等[35]在华北地区研究施肥对夏玉米土壤呼吸的影响时也发现, 施氮处理的土壤呼吸显著高于不施氮处理, 且土壤呼吸Q10值随施氮肥的增加而增大; 而张俊丽等[15]在对旱作玉米田研究中发现当施氮量低于240 kg·hm-2时土壤呼吸Q10值随施氮量的增加而增大, 但当施氮量增加至320 kg·hm-2时土壤呼吸Q10值反而低于不施氮处理.本试验研究表明施氮明显促进了紫花苜蓿生长季和非生长季土壤呼吸Q10值的升高, 这可能是由于施氮提高了土壤微生物数量和群落结构, 影响了土壤的底物数量和质量以及土壤的水热状况, 促进了土壤微生物呼吸的温度敏感性, 从而导致了土壤呼吸的Q10值增大[34].
土壤湿度是影响土壤呼吸速率的另一个重要的因素[15, 27].有研究表明, 土壤湿度通过改变根和微生物的生理过程来直接影响土壤呼吸速率[36, 37], 另外土壤湿度还可通过影响底物和氧气的扩散来间接影响土壤呼吸速率[15, 38].本研究通过紫花苜蓿生长季内草地土壤呼吸速率与土壤水分实测数据采用一元二次方程进行回归分析, 结果表明土壤呼吸与土壤水分拟合模型均不显著, 这与马涛等[39]和严俊霞等[40]的研究结果一致.张前兵等[13]和张俊丽等[15]的研究认为土壤湿度往往是通过与土壤温度的共同作用来影响土壤呼吸速率.本研究分别采用线性(RS=a+bW+cT)和非线性(RS=aWbecT)的双因素复合模型分析紫花苜蓿生长季内10 cm土壤温度和土壤水分与土壤呼吸速率的协同作用.结果表明, 土壤温度和土壤温度与土壤呼吸速率的拟合双因素复合模型R2值均达到极显著水平(P＜0.01).与单因素模型相比, 采用双因素模型能较好地模拟土壤温度和土壤水分与土壤呼吸速率的关系.与非线性双因素模型相关系数R2值相比, 线性双因素模型拟合效果较好, 可以解释紫花苜蓿草地生长季土壤呼吸速率季节变化的68%~80%.不同施氮水平下土壤水分和土壤温度对土壤呼吸的影响具体表现为N3＞N2＞N0＞N1, 表明施氮量为N3(180 kg·hm-2)下, 土壤呼吸对土壤温度和土壤水分更为敏感, 在一定施氮范围内减小施氮量可降低其对土壤水热的敏感性.因此, 通过建立双因素模型分析土壤水热状况与土壤呼吸速率的关系, 可提高施氮对紫花苜蓿草地土壤呼吸速率预测的准确性.
3.3 不同施氮水平对紫花苜蓿生长季土壤生化性质的影响大量的研究表明, 施氮对作物根区土壤养分、土壤微生物量和土壤酶活性均有一定的影响[4, 30, 41].本试验中, 紫花苜蓿土壤pH值随施氮量的增加逐渐降低, 该结果与前人研究结果相同[11, 12].张进霞等[12]的研究表明, 施氮可以提高紫花苜蓿草地土壤全氮和土壤碱解氮含量.赵莉[42]认为适量的增施氮肥能大幅度提高土壤全氮和土壤碱解氮含量, 过量施氮时将会导致土壤养分的下降.本试验也得出相同结论, 即随施氮量水平的增加紫花苜蓿草地土壤全氮和碱解氮均呈先升高后降低的趋势, 最大值均出现在N2水平.陈林等[11]的研究表明, 施氮能有效提高土壤有机质含量.本试验中, 施氮可提高紫花苜蓿草地土壤有机质含量, 表现为N3＞N2＞N1＞N0, 这可能是由于施氮增加了返还土壤的残余量及根系生物量, 进而提高了土壤有机质的含量.
土壤酶活性是表征紫花苜蓿草地土壤微生物和土壤肥力的有效生物学指标[4, 41, 43].国内外有关研究认为土壤酶活性主要来自于植物根系、土壤微生物以及残体分解物, 与土壤水气热条件、土壤理化性质、土壤类型、施肥、耕作以及季节性等密切相关[12, 30, 41].吴秀臣等[44]的研究表明, 土壤水分和土壤温度是土壤酶活性发生季节变化的重要原因, 过高或过低的土壤水热条件均会引起土壤酶活性的降低.本试验中4种酶活性(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)在不同时期所表现出不同的差异也说明了这一点.梁国鹏等[45]的研究表明, 适量施入氮肥一方面能够改善土壤养分状况, 促进作物根系生长, 进而分泌更多土壤酶来吸收养分, 以满足作物生长需求; 另一方面能促进土壤微生物的生长及繁殖, 最终提高根际土壤酶活性.曾艳等[46]的结果表明, 施用合理氮肥能提高桑园土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性, 过多的施用氮肥, 土壤过氧化氢酶、磷酸酶活性受到抑制.本试验中, 施氮明显提高了紫花苜蓿土壤脲酶和蔗糖酶活性, 而施氮对土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶活性在紫花苜蓿生长季不同刈割茬次内表现为不同的变化趋势, 这可能是由于不同土壤酶活性对外界环境条件及土壤理化性质的响应不同所致[30, 41].
3.4 土壤呼吸速率与土壤生化性质的关系土壤呼吸是一个复杂的生物化学过程, 除受土壤温度和土壤水分影响外, 还受土壤质地、土壤酶活性、土壤活性碳氮、土壤pH值和底物供应等因素的影响[4, 15, 27].其中, 土壤酶活性是影响土壤微生物活性和土壤状况的重要指标之一[41, 42].陈书涛等[41]的研究表明, 土壤酶活性的增强, 可导致土壤有机质周转速度加快, 从而促进了土壤呼吸的增强.土壤有机质作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅为作物的生长发育提供了养分, 同时为土壤微生物进行分解活动提供了营养和能量, 因而有机质对土壤呼吸而言至关重要[15].郭胜利等[47]的研究表明, 不同施氮条件下黄土旱塬区麦田土壤呼吸速率与土壤活性有机碳氮含量呈显著正相关.张滕等[25]认为土壤pH值通过调控土壤中化学反应和微生物体内酶的多样性来影响土壤呼吸速率. Xu等[48]对加利福尼亚北部幼龄黄松林中发现土壤表层10 cm的pH值与土壤呼吸速率呈负相关, 可引起34%的土壤呼吸的变化.本研究在前人研究的基础上通过对各茬次紫花苜蓿草地土壤呼吸平均值与其土壤生化性质之间进行相关矩阵分析, 结果表明紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率(RS)与土壤pH值呈极显著负相关(P < 0.01), 与土壤TN、URE呈极显著正相关(P < 0.01), 与土壤SOM呈显著的正相关(P < 0.05), 与INV呈显著负相关(P < 0.05).因此, 土壤呼吸过程较为复杂, 除对无机环境因素进行评价之外, 生物过程和人为因素的研究也应该进一步加强, 同时完善各因素间的交互作用对土壤呼吸影响机制的研究.
4 结论(1) 不同施氮水平下紫花苜蓿草地土壤呼吸均表现出明显的季节性变化规律, 峰值出现在7月下旬, 最低值出现在12月中旬; 紫花苜蓿生长季土壤呼吸速率随施氮量的增加逐渐增强, N1、N2和N3施氮水平下的土壤呼吸速率均值分别为0.97、1.04和1.07 g·(m2·h)-1, 与N0 [0.88 g·(m2·h)-1]相比, 土壤呼吸速率分别增加了10.2%、18.2%和21.6%;紫花苜蓿非生长季内, 施氮对土壤呼吸速率无显著影响(P＞0.05).
(2) 不同施氮水平下紫花苜蓿生长季、非生长季和全年的土壤呼吸速率与土壤温度拟合指数模型均达极显著水平(P＜0.01), 且指数模型的决定系数R2值表现为生长季(0.46~0.62)＜非生长季(0.66~0.76)＜全年(0.80~0.86).紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率(RS)受地下10 cm处土壤温度与土壤水分的综合影响, 采用土壤温度和土壤水分双因素线性模型(RS=a+bW+cT)能较好地拟合土壤呼吸速率的变化, 两者可以解释土壤呼吸速率季节变化的68%~80%.
(3) 施氮在不同程度上降低了紫花苜蓿草地土壤的pH值和AP, 提高了AK、SOM、土壤脲酶和蔗糖酶活性. TN和AN在不同施氮水平下表现出不同的趋势, 当施氮量在0~120 kg·hm-2时, TN和AN随施氮量的增加而增加, 继续增施氮肥超过N2(120 kg·hm-2)水平时则略有下降.
(4) 紫花苜蓿生长季内土壤呼吸速率(RS)与土壤pH值呈极显著负相关(P < 0.01), 与土壤TN、URE呈极显著正相关(P < 0.01), 与土壤SOM呈显著的正相关(P < 0.05), 与INV呈显著负相关(P < 0.01).
(5) 紫花苜蓿土壤呼吸速率除受土壤温度和水分的影响外, 土壤生化性质对其也有重要影响.
| [1] | Schlesinger W H, Andrews J A. Soil respiration and the global carbon cycle[J]. Biogeochemistry, 2000, 48(1): 7-20. DOI:10.1023/A:1006247623877 |
| [2] | Hursh A, Ballantyne A, Cooper L, et al. The sensitivity of soil respiration to soil temperature, moisture, and carbon supply at the global scale[J]. Global Change Biology, 2017, 23(5): 2090-2103. DOI:10.1111/gcb.13489 |
| [3] | Jackson R B, Banner J L, Jobbágy E G, et al. Ecosystem carbon loss with woody plant invasion of grasslands[J]. Nature, 2002, 418(6898): 623-626. DOI:10.1038/nature00910 |
| [4] | Liang G P, Wu H J, Houssou A A, et al. Soil respiration, glomalin content, and enzymatic activity response to straw application in a wheat-maize rotation system[J]. Journal of Soils and Sediments, 2018, 18(3): 697-707. DOI:10.1007/s11368-017-1817-y |
| [5] |
张建华, 唐志尧, 沈海花, 等. 氮添加对北京东灵山地区灌丛土壤呼吸的影响[J]. 植物生态学报, 2017, 41(1): 81-94. Zhang J H, Tang Z Y, Shen H H, et al. Effects of nitrogen addition on soil respiration in shrublands in Mt. Dongling, Beijing, China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2017, 41(1): 81-94. |
| [6] |
叶成龙, 张浩, 周小龙, 等. 氮添加对高寒草甸土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响[J]. 生态学报, 2018, 38(7): 2279-2287. Ye C L, Zhang H, Zhou X L, et al. Effects of nitrogen additions on soil microbial respiration and its temperature sensitivity in a Tibetan alpine meadow[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(7): 2279-2287. |
| [7] |
姜继韶, 郭胜利, 王蕊, 等. 施氮对黄土旱塬区春玉米土壤呼吸和温度敏感性的影响[J]. 环境科学, 2015, 36(5): 1802-1809. Jiang J S, Guo S L, Wang R, et al. Effects of nitrogen fertilization on soil respiration and temperature sensitivity in spring maize field in semi-arid regions on loess plateau[J]. Environmental Science, 2015, 36(5): 1802-1809. |
| [8] | Janssens I A, Dieleman W, Luyssaert S, et al. Reduction of forest soil respiration in response to nitrogen deposition[J]. Nature Geoscience, 2010, 3(5): 315-322. DOI:10.1038/ngeo844 |
| [9] | Wang Q K, Liu S G, Wang Y P, et al. Influences of N deposition on soil microbial respiration and its temperature sensitivity depend on N type in a temperate forest[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2018, 260-261: 240-246. DOI:10.1016/j.agrformet.2018.06.018 |
| [10] |
金皖豫, 李铭, 何杨辉, 等. 不同施氮水平对冬小麦生长期土壤呼吸的影响[J]. 植物生态学报, 2015, 39(3): 249-257. Jin W Y, Li M, He Y H, et al. Effects of different levels of nitrogen fertilization on soil respiration during growing season in winter wheat (Triticum aestivum)[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2015, 39(3): 249-257. |
| [11] |
陈林, 张佳宝, 赵炳梓, 等. 不同施氮水平下土壤的生化性质对干湿交替的响应[J]. 土壤学报, 2013, 50(4): 675-683. Chen L, Zhang J B, Zhao B Z, et al. Soil fertility and its response to drying-wetting alternation as affected by nitrogen fertilization rate[J]. Acta Pedologica Sinica, 2013, 50(4): 675-683. |
| [12] |
张进霞, 刘晓静, 郝凤, 等. 氮磷调控对紫花苜蓿氮积累与土壤氮磷营养的影响[J]. 草地学报, 2016, 24(1): 61-68. Zhang J X, Liu X J, Hao F, et al. Effects of nitrogen and phosphorus regulation on alfalfa nitrogen accumulation and the nitrogen and phosphorus nutrients of soil[J]. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(1): 61-68. |
| [13] |
张前兵, 杨玲, 孙兵, 等. 干旱区灌溉及施肥措施下棉田土壤的呼吸特征[J]. 农业工程学报, 2012, 28(14): 77-84. Zhang Q B, Yang L, Sun B, et al. Respiration characteristics of cotton soil under irrigation and fertilization measures in arid region[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(14): 77-84. |
| [14] |
张彦军. 长期施肥对休闲季土壤呼吸温度敏感性的影响[J]. 中国农业科学, 2017, 50(16): 3164-3174. Zhang Y J. Effect of long-term fertilization on temperature sensitivity of soil respiration during fallow season[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(16): 3164-3174. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.16.011 |
| [15] |
张俊丽, 廖允成, 曾爱, 等. 不同施氮水平下旱作玉米田土壤呼吸速率与土壤水热关系[J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(7): 1382-1388. Zhang J L, Liao Y C, Zeng A, et al. Effects of different levels of N fertilizer on soil respiration, and its relation to soil moisture and soil temperature under rainfed land of summer maize[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2013, 32(7): 1382-1388. |
| [16] | Tu L H, Hu T X, Zhang J, et al. Nitrogen addition stimulates different components of soil respiration in a subtropical bamboo ecosystem[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2013, 58: 255-264. DOI:10.1016/j.soilbio.2012.12.005 |
| [17] | Jia X X, Shao M A, Wei X R. Responses of soil respiration to N addition, burning and clipping in temperate semiarid grassland in northern China[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2012, 166-167: 32-40. DOI:10.1016/j.agrformet.2012.05.022 |
| [18] | Fang C, Ye J S, Gong Y H, et al. Seasonal responses of soil respiration to warming and nitrogen addition in a semi-arid alfalfa-pasture of the Loess Plateau, China[J]. Science of the Total Environment, 2017, 590-591: 729-738. DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.03.034 |
| [19] |
张前兵, 杨玲, 王进, 等. 干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(12): 2420-2430. Zhang Q B, Yang L, Wang J, et al. Effects of different irrigation methods and fertilization measures on soil respiration and its component contributions in cotton field in arid region[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2012, 45(12): 2420-2430. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752,2012.12.010 |
| [20] | Bowden R D, Davidson E, Savage K, et al. Chronic nitrogen additions reduce total soil respiration and microbial respiration in temperate forest soils at the Harvard Forest[J]. Forest Ecology and Management, 2004, 196(1): 43-56. DOI:10.1016/j.foreco.2004.03.011 |
| [21] | Ramirez K S, Craine J M, Fierer N. Nitrogen fertilization inhibits soil microbial respiration regardless of the form of nitrogen applied[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2010, 42(12): 2336-2338. DOI:10.1016/j.soilbio.2010.08.032 |
| [22] | Wei L, Su J H, Jing G H, et al. Nitrogen addition decreased soil respiration and its components in a long-term fenced grassland on the Loess Plateau[J]. Journal of Arid Environments, 2018, 152: 37-44. DOI:10.1016/j.jaridenv.2018.01.017 |
| [23] | Ward D, Kirkman K, Hagenah N, et al. Soil respiration declines with increasing nitrogen fertilization and is not related to productivity in long-term grassland experiments[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2017, 115: 415-422. DOI:10.1016/j.soilbio.2017.08.035 |
| [24] | Wang X Y, Zhao X Y, Li Y L, et al. Responses of soil respiration to simulated precipitation and nitrogen, phosphorus additions in Horqin Sandy Land of northeastern China[J]. Fresenius Environmental Bulletin, 2013, 22(5): 1463-1471. |
| [25] |
张滕, 饶良懿, 吕坤珑, 等. 土壤呼吸影响因素研究进展[J]. 广东农业科学, 2012, 39(8): 64-67. Zhang T, Rao L Y, Lv K L, et al. Some advance on effective factors of soil respiration[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2012, 39(8): 64-67. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2012.08.021 |
| [26] |
伏兵哲, 高雪芹, 张蓉, 等. 宁夏引黄灌区不同紫花苜蓿品种比较[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2017, 45(2): 71-78. Fu B Z, Gao X Q, Zhang R, et al. Comparison of different alfalfa cultivars in the Yellow River irrigation region of Ningxia[J]. Journal of Northwest A&F University (Natural Science Edition), 2017, 45(2): 71-78. |
| [27] |
崔海, 张亚红. 不同封育年限荒漠草原土壤呼吸日、季动态变化及其影响因子[J]. 环境科学, 2016, 37(4): 1507-1515. Cui H, Zhang Y H. Diurnal and seasonal dynamic variation of soil respiration and its influencing factors of different fenced enclosure years in desert steppec[J]. Environmental Science, 2016, 37(4): 1507-1515. |
| [28] | 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 1999: 106-107, 146-195. |
| [29] | 关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京: 农业出版社, 1986: 260-360. |
| [30] |
南丽丽, 郁继华, 郭全恩. 荒漠灌区不同种植年限苜蓿地土壤酶活性的变化研究[J]. 干旱地区农业研究, 2015, 33(6): 71-76. Nan L L, Yu J H, Guo Q E. The change of soil enzyme activities in alfalfa field with different growing years in arid desert oasis[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2015, 33(6): 71-76. |
| [31] |
郝旺林, 梁银丽, 吴兴, 等. 不同前茬冬小麦土壤呼吸特征及影响因子分析[J]. 环境科学, 2011, 32(11): 3167-3173. Hao W L, Liang Y L, Wu X, et al. Soil respiration variations in winter wheat field in different previous crops and its influencing factors[J]. Environmental Science, 2011, 32(11): 3167-3173. |
| [32] |
陈骥, 曹军骥, 魏永林, 等. 青海湖北岸高寒草甸草原非生长季土壤呼吸对温度和湿度的响应[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 78-86. Chen J, Cao J J, Wei Y L, et al. Effect of grazing exclusion on soil respiration during the dormant season in alpine meadow grassland ecosystems on the northern shore of Qinghai Lake, China[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(6): 78-86. |
| [33] | Luo Y Q, Wan S Q, Hui D F, et al. Acclimatization of soil respiration to warming in a tall grass prairie[J]. Nature, 2001, 413(6856): 622-625. DOI:10.1038/35098065 |
| [34] |
彭勇, 陈刚, 陈冠陶, 等. 模拟氮沉降对瓦屋山常绿阔叶次生林土壤呼吸的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2015, 21(4): 733-739. Peng Y, Chen G, Chen G T, et al. Effects of simulated nitrogen deposition on soil respiration in a secondary evergreen broad-leaved forest on Wawushan Mountain[J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2015, 21(4): 733-739. |
| [35] |
李银坤, 陈敏鹏, 夏旭, 等. 不同氮水平下夏玉米农田土壤呼吸动态变化及碳平衡研究[J]. 生态环境学报, 2013, 22(1): 18-24. Li Y K, Chen M P, Xia X, et al. Dynamics of soil respiration and carbon balance of summer-maize field under different nitrogen addition[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2013, 22(1): 18-24. DOI:10.3969/j.issn.1674-5906.2013.01.006 |
| [36] | Zhang L H, Chen Y N, Zhao R F, et al. Significance of temperature and soil water content on soil respiration in three desert ecosystems in Northwest China[J]. Journal of Arid Environments, 2010, 74(10): 1200-1211. DOI:10.1016/j.jaridenv.2010.05.031 |
| [37] | Lagomarsino A, Lukac M, Godbold D L, et al. Drivers of increased soil respiration in a poplar coppice exposed to elevated CO2[J]. Plant and Soil, 2013, 362(1-2): 93-106. DOI:10.1007/s11104-012-1261-0 |
| [38] | Zhou X B, Zhang Y M. Seasonal pattern of soil respiration and gradual changing effects of nitrogen addition in a soil of the Gurbantunggut Desert, northwestern China[J]. Atmospheric Environment, 2014, 85(1): 187-194. |
| [39] |
马涛, 贾志清, 周波, 等. 黄土丘陵区不同土地利用类型土壤呼吸及其与温度和水分的关系[J]. 水土保持通报, 2018, 38(1): 82-88, 95. Ma T, Jia Z Q, Zhou B, et al. Soil respiration of different land uses and its relation to water and temperature in hilly area of loess plateau[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2018, 38(1): 82-88, 95. |
| [40] |
严俊霞, 郝忠, 荆雪锴, 等. 太原晋祠地区果园土壤呼吸的年际变化及其温度敏感性[J]. 环境科学, 2016, 37(9): 3625-3633. Yan J X, Hao Z, Jing X K, et al. Interannual variations of soil respiration and its temperature sensitivity in an orchard in jinci region of taiyuan city[J]. Environmental Science, 2016, 37(9): 3625-3633. |
| [41] |
陈书涛, 桑琳, 张旭, 等. 增温及秸秆施用对冬小麦田土壤呼吸和酶活性的影响[J]. 环境科学, 2016, 37(2): 703-709. Chen S T, Sang L, Zhang X, et al. Effects of warming and straw application on soil respiration and enzyme activity in a winter wheat cropland[J]. Environmental Science, 2016, 37(2): 703-709. |
| [42] |
赵莉. 氮添加对紫花苜蓿根区土壤养分及土壤微生物量的影响[J]. 水土保持研究, 2014, 21(6): 35-40. Zhao L. Effects of nitrogen addition on the soil nutrient and microbial biomass in root zone of Medicagosativa[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2014, 21(6): 35-40. |
| [43] |
刘星, 汪金松, 赵秀海. 模拟氮沉降对太岳山油松林土壤酶活性的影响[J]. 生态学报, 2015, 35(14): 4613-4624. Liu X, Wang J S, Zhao X H. Effects of simulated nitrogen deposition on the soil enzyme activities in a Pinus tabulaeformis forest at the Taiyue Mountain[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(14): 4613-4624. |
| [44] |
吴秀臣, 孙辉, 杨万勤. 土壤酶活性对温度和CO2浓度升高的响应研究[J]. 土壤, 2007, 39(3): 358-363. Wu X C, Sun H, Yang W Q. Effects of elevated temperature and atmospheric carbon dioxide on activity of soil enzymes[J]. Soils, 2007, 39(3): 358-363. DOI:10.3321/j.issn:0253-9829.2007.03.006 |
| [45] |
梁国鹏, Albert H A, 吴会军, 等. 施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响[J]. 应用生态学报, 2016, 27(6): 1917-1924. Liang G P, Albert H A, Wu H J, et al. Soil nitrogen content and enzyme activities in rhizosphere and non-rhizosphere of summer maize under different nitrogen application rates[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2016, 27(6): 1917-1924. |
| [46] |
曾艳, 周柳强, 黄金生, 等. 不同氮肥处理对桑园土壤酶活性的影响[J]. 南方农业学报, 2013, 44(2): 253-256. Zeng Y, Zhou L Q, Huang J S, et al. Enzymatic activity of mulberry garden soil using different nitrogen fertilizer treatments[J]. Journal of Southern Agriculture, 2013, 44(2): 253-256. DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2013.2.253 |
| [47] |
郭胜利, 高会议, 党廷辉. 施氮水平对黄土旱塬区小麦产量和土壤有机碳、氮的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(4): 808-814. Guo S L, Gao H Y, Dang T H. Effects of nitrogen application rates on grain yield, soil organic carbon and nitrogen under a rainfed cropping system in the loess tablelands of China[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2009, 15(4): 808-814. DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2009.04.011 |
| [48] | Xu M, Qi Y. Soil-surface CO2 efflux and its spatial and temporal variations in a young ponderosa pine plantation in northern California[J]. Global Change Biology, 2001, 7(6): 667-677. DOI:10.1046/j.1354-1013.2001.00435.x |