為揭示不同灌水量對(duì)溫室番茄土壤CO₂、N₂O和CH₄排放及作物產(chǎn)量的影響,提出有效的減排措施,試驗(yàn)設(shè)置充分灌溉(1.0W,W_1.0;W為充分供水的灌水量)、虧缺20%灌溉(0.8W,W_0.8)和虧缺40%灌溉(0.6W,W_0.6)3個(gè)灌水水平,采用靜態(tài)暗箱/氣相色譜法于2017年4—12月對(duì)兩茬溫室番茄土壤CO₂、N₂O和CH₄進(jìn)行全生長季監(jiān)測,分析土壤CO₂、N₂O和CH₄排放對(duì)不同灌水量的響應(yīng).結(jié)果表明:番茄兩個(gè)生長季中,土壤CO₂、N₂O和CH₄排放量均隨著灌水量增加呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(W_1.0>W_0.8>W_0.6),除W_0.6和W_1.0

【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019,30(09)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

番茄兩個(gè)生長季中不同灌水量處理土壤充水孔隙率和土壤溫度的變化Fig．1Changesofsoilwater-filledporespace(WFPS)andsoiltemperatureunderdifferentirrigationamountsintwoconsecutivegreenhousetomatogrowingseasons．

圖3番茄兩個(gè)生長季中不同灌水量處理的番茄產(chǎn)量(Y)和灌溉水利用效率(IWUE)Fig．3Tomatoyield(Y)andirrigationwateruseefficiency(IWUE)underdifferentirrigationamountsintwoconsecutivegreenhousetomatogrowingseasons．圖4土壤CO2、N2O和CH4排放/吸收通量與土壤充水孔隙率和土壤溫度的關(guān)系Fig．4ＲelationshipsbetweensoilCO2，N2OandCH4fluxwithsoilwater-filledporespace(WFPS)andsoiltemperature．產(chǎn)量在不斷增加，而灌溉水利用效率(IWUE)在逐漸減小;除W0．6和W1．0處理間產(chǎn)量和IWUE差異顯著外，其他各處理間差異均未達(dá)顯著水平．春夏季試驗(yàn)中，與W1．0處理相比(產(chǎn)量:33．50t·hm－2;IWUE:15．3kg·m－3)，W0．6和W0．8處理番茄產(chǎn)量分別減小了17．5%和11．1%，IWUE分別增加了37．5%和11．1%;秋冬季試驗(yàn)中，與W1．0處理相比(產(chǎn)量:28．58t·hm－2;IWUE:20．3kg·m－3)，W0．6和W0．8處理番茄產(chǎn)量分別減小了16．5%和13．8%，IWUE分別增加了39．1%和7．7%．番茄兩個(gè)生長季中，不同灌溉處理全球增溫潛勢(GWP)均表現(xiàn)為:W0．6＜W0．8＜W1．0(表1)．春夏季，W0．6與W0．8和W1．0處理間GWP均產(chǎn)生顯著差異;秋冬季，W0．6和W1．0處理間GWP差異顯著．與W1．0處理相比，W0．6和W0．8處理GWP分別減小了22．9%和9．3%．隨灌水量增加，單位產(chǎn)量全球增溫潛勢(GHGI)表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢:W0．6＜W1．0＜W0．8;但各灌水處

圖5番茄兩個(gè)生長季中土壤N2O排放通量和春夏季中土壤CO2排放通量與土壤溫度的關(guān)系Fig．5ＲelationshipsbetweensoilN2OfluxinthetwoseasonsandsoilCO2fluxinspring-summerseasonwithsoiltemperatureintomatofield．進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，GWP與IWUE的比值表現(xiàn)為:W0．6＜W0．8＜W1．0，且各處理間差異達(dá)到顯著水平．因此，綜合考慮番茄產(chǎn)量、IWUE和溫室效應(yīng)(CO2、N2O和CH4)，推薦W0．8為較佳的灌溉管理模式．2.4土壤溫室氣體排放通量與土壤水分和土壤溫度的關(guān)系2.4.1土壤CO2、N2O和CH4排放/吸收通量與土壤水分的關(guān)系回歸分析表明(圖4)，土壤CO2排放通量與WFPS間存在極顯著指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，決定系數(shù)達(dá)到0．101;而土壤N2O排放通量與WFPS呈線性正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性不顯著;土壤CH4排放通量與WFPS間存在極顯著線性正相關(guān)關(guān)系，決定系數(shù)達(dá)到0．245，說明土壤水分的變化解釋了土壤CH4排放變化的24．5%．2.4.2土壤CO2、N2O和CH4排放/吸收通量與土壤溫度的關(guān)系由圖4可知，溫室番茄土壤CO2、N2O和CH4排放/吸收通量與土壤溫度(T)間無明顯相關(guān)性．但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)(圖5)，以18℃土壤溫度為界，當(dāng)土壤溫度小于或大于18℃時(shí)，土壤N2O排放通量與土壤溫度均呈現(xiàn)指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，且指數(shù)回歸方程的相伴概率均達(dá)到顯著水平．春夏季試驗(yàn)中土壤CO2排放通量與土壤溫度間呈指數(shù)正相關(guān)關(guān)系(圖5)，此時(shí)土壤呼吸溫度敏感系數(shù)(Q10，溫度增加10℃土壤呼吸速率改變的熵)為1．80;W0．6、

【參考文獻(xiàn)】：
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