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农田土壤系统作为重要的碳库,通过呼吸作用与大气碳库间进行着活跃的碳交换,从而直接影响全球碳循环。然而影响土壤呼吸的因素很多且机理复杂。为了解长期施肥对紫色土水旱轮作田旱季土壤呼吸的影响,采用静态箱法于麦季(2008年11月—2009年5月)对重庆北碚国家紫色土肥力监测基地的8个不同处理的试验田块土壤CO2排放通量进行了原位监测研究,分别为：FnMR- (NPK正常施肥量+粪肥+秸秆不还田)；FnR-(NPK正常施肥量+秸秆不还田)；R-(不施肥+秸秆不还田)；R+(不施肥+秸秆还田)；PKR-(施PK肥+秸秆不还田)；NR-(施N肥+秸秆不还田)；FnR+(NPK正常施肥量+秸秆还田)；FhR+(高NPK施肥量+秸秆还田)。研究的具体目标是：1)了解长期施肥对土壤DOC含量及动态的影响；2)了解长期施肥对土壤CO2排放的影响；3)揭示土壤CO2排放的关键控制因子。主要研究结果如下：Ⅰ.长期施肥对紫色土水旱轮作田麦季土壤DOC及其它参数的影响各处理可溶性有机碳(DOC)年平均值在56.62～117.7 mg·kg-1之间。差异均未达到显著水平。DOC的年动态变化从2008年11月到12月各处理土壤DOC均保持在较低水平(8.12～22.5 mg·kg-1);随后到2009年2月土壤DOC明显升高,且出现了大幅的波动(10.32～532.09 mg·kg-1),2009年3月到5月,DOC又集中在了较低水平(12.53～92.75 mg·kg-1)。在整个麦季,不施氮肥处理(R+、R-、PKR-)的土壤可溶性总氮(TDN)含量维持在较低的水平(2.20 mg·kg-1～29.02 mg·kg-1)。FnMR-处理的峰值为421.07 mg·kg-1,是其他处理峰值的2倍以上。R+、FnR+、FhR+三个处理的TDN平均值分别为10.18 mg·kg-1、25.55 mg·kg-1和55.91 mg·kg-1,与施氮量显著正相关(R2=0.96)。Ⅱ.长期施肥对土壤微生量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)的影响土壤微生物量碳(MBC)的平均值在95mg·kg-1～216mg·kg-1之间。PKR-处理的MBC平均值为95 mg·kg-1,低于其他各个处理,且都达到显著水平,比NR-和R分别下降了67.2%、56.0%,而FnR-和NR-处理MBC含量分别是PKR-、R-处理的1.37倍和1.26倍,但差异并不显著(p>0.05)。对比相同秸秆管理处理间MBC的差异发现：R+>FnR+≥FhR+; NR->R->FnR-,但差异不显著。在相同施肥条件的处理中,R+与R-相比,后者的微生物量碳减少了44.4%,且差异显著；同样FnR+与FnR-相比后者也减少,减幅为30.9%。R+、FnR+、FhR+三个处理的微生物量氮(MBN)含量的麦季平均值分别为73 mg·kg-1、72 mg·kg-1、65 mg·kg-1,但差异均未达到显著性水平(p>0.05)。同样NR-、R-、FnR-差异也不显著,施入粪肥的FnMR-处理,MBN含量为85 mg·kg-1,明显高于其他处理,且差异显著(p<0.05)。Ⅲ.长期施肥对土壤CO2排放的影响CO2通量的麦季平均值,与R-处理相比,R+虽然高出25%,二者差异不显著；同时比较FnR+和FnR-可以发现,前者CO2瞬时通量麦季平均值比后者高出48%,且差异达到显著性水平(p<0.05)。对比秸秆还田的处理,CO2通量表现为R+≈FnR+>FhR+,而对于秸秆未还田的处理,R->FnR-≈NR-,且达到显著水平(p<0.05)。CO2通量的动态变化显示2008年11月到2009年1月,土温逐渐下降,于1月下旬达到最低,这段时间CO2的通量也逐渐下降,除R+和FnMR-外,各处理CO2的通量也于1月下旬达到最低点,随后土温逐渐上升,CO2通量也逐渐增大。并且每次土温的骤降都会带来CO2通量的突降,反之亦然。不同施肥处理CO2累积排放量的麦季动态变化从2008年11月到2009年1月,这期间各处理CO2累积排放量上升较为缓慢(9.57kg·ha-1～910.38 kg·ha-1),且不同处理之间差距不大,而从2009年1月到5月,各处理CO2累积排放量上升速率明显上升,且不同处理之间出现了一定差距。Ⅳ.土壤CO2排放的影响因素不同处理CO2瞬时通量的控制因子不用,在FnR+处理中土壤温度可以解释59.1%CO2通量的变异,R-处理中土壤温度和WFPS共同解释了74.9%CO2通量的变异,只有在FnMR-和R+处理中没有发现因子与CO2瞬时通量之间的关系。在FnR-和PKR-处理中,土壤DON分别解释土壤CO2瞬时通量23.7%和26.5%的变异,同时在FhR+和NR-中,DON也有一定的影响。为了研究CO2平均通量与土壤理化性质间的关系,将各个处理的CO2麦季平均通量与土壤因子的麦季平均值进行线性拟合,结果表明,CO2平均瞬时通量与土壤pH(R2=0.5754,p=0.048)、MBC(R2=0.7015,p=0.019)显著正相关,与土壤NO3-(R2=0.5211,p=0.043)显著负相关。在秸秆还田处理中,CO2累积排放量依次为R+>FnR+>FhR+,并且CO2累积排放量与土壤施氮量极显著负相关(R2=0.995,p<0.001).长期不同施肥显著影响了pH、NO3及MBC等土壤理化及生物学参数,进而对土壤呼吸过程产生复杂的调控作用。其中,单施N肥或高N肥施用量对土壤呼吸通量表现出显著的抑制作用。