水保措施對紅壤坡地柑橘林土壤呼吸及其水熱因子的影響

左繼超, 胡建民, 鄭海金, 張英虎, 萬佳蕾

(1.江西省水土保持科學(xué)研究院, 江西 南昌 330029; 2.江西省土壤侵蝕與防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西 南昌 330029)

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水保措施對紅壤坡地柑橘林土壤呼吸及其水熱因子的影響

左繼超1,2, 胡建民1,2, 鄭海金1,2, 張英虎1,2, 萬佳蕾1,2

(1.江西省水土保持科學(xué)研究院, 江西 南昌 330029; 2.江西省土壤侵蝕與防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江西 南昌 330029)

[目的] 探討不同水土保持措施對紅壤坡地柑橘林土壤呼吸的影響，為科學(xué)評價(jià)水土保持生態(tài)建設(shè)在應(yīng)對氣候變化方面的作用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。[方法] 采用試驗(yàn)觀測和對比分析的方法研究橫坡間作+等高草帶、橫坡間作、順坡間作和清耕對照4種處理對柑橘林土壤呼吸速率的動(dòng)態(tài)變化及其對土壤溫度、土壤水分的響應(yīng)。 [結(jié)果] 4個(gè)不同處理的柑橘林土壤呼吸速率均呈明顯的單峰曲線變化，峰值出現(xiàn)在7月；各處理的土壤呼吸速率季節(jié)動(dòng)態(tài)變化一致，采取橫坡間作+等高草帶和橫坡間作兩種水保措施均一定程度上增加了土壤呼吸速率；土壤呼吸速率與土壤溫度呈顯著正相關(guān)；橫坡間作+等高草帶和橫坡間作處理的土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)Q10較柑橘清耕和順坡間作處理Q10值略有增加。 [結(jié)論] 紅壤柑橘林采取水土保持措施后，土壤呼吸速率增強(qiáng)，且其對溫度的響應(yīng)增加。

柑橘林; 土壤呼吸; 水土保持措施; 土壤水分; 土壤溫度

文獻(xiàn)參數(shù)： 左繼超, 胡建民, 鄭海金, 等.水保措施對紅壤坡地柑橘林土壤呼吸及其水熱因子的影響[J].水土保持通報(bào)，2016,36(4)：124-128.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.04.022

土壤侵蝕會導(dǎo)致土壤有機(jī)碳庫的損失，并降低土壤質(zhì)量。水土保持措施作為一項(xiàng)維持和提高土壤肥力的措施，在土壤侵蝕嚴(yán)重的地區(qū)被廣泛采用[1]。中國東南紅壤丘陵區(qū)土地面積1.17×106km2，約占全國土地總面積的12.1%，是中國重要的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)[2]。種植果樹是該區(qū)域坡地農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的主要模式之一，不僅可以治理水土流失、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，而且可以調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的清耕型和粗放式果園管理模式導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失，而采取水土保持措施能夠減少果園水土流失，提高果園土壤的綜合利用效率，提升果品產(chǎn)量和質(zhì)量等[3]。土壤呼吸作用是土壤碳庫向大氣碳庫輸入的主要途徑，土壤呼吸速率相對微小的波動(dòng)都會顯著改變大氣中CO2的濃度和土壤碳的積累速率，從而加劇或減緩全球氣候變暖。采取不同形式的水土保持措施會改變微地貌的形態(tài)，引起土壤溫度、水分、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量的變化，勢必會影響土壤微生物的分解活動(dòng)，從而改變土壤呼吸速率的特征[4]。水土保持措施的廣泛使用會對原先自然狀態(tài)的土壤碳排放進(jìn)程施加重大影響，從而改變其對未來全球氣候變化的反饋機(jī)制[1]。目前，有關(guān)水土保持措施對土壤的效應(yīng)研究仍局限在土壤的結(jié)構(gòu)特征變化、土壤的水庫及碳庫效應(yīng)等方面[5-6]，對土壤碳排放及其響應(yīng)機(jī)制的相關(guān)研究涉及較少。因此，本研究以土壤侵蝕嚴(yán)重地區(qū)的江西紅壤坡地柑橘林為研究對象，比較分析有無施行水土保持措施的土壤含水量、土壤溫度及土壤呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)的差異，探討采取水土保持措施后，土壤呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)及其對土壤溫度和濕度的響應(yīng)變化，進(jìn)而為水土流失區(qū)治理后的固碳減排效應(yīng)評估提供技術(shù)支撐，同時(shí)為科學(xué)評價(jià)水土保持生態(tài)建設(shè)在應(yīng)對氣候變化方面的作用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于江西省水土保持科研創(chuàng)新基地(115°42′38″—115°43′06″E，29°16′37″—29°17′40″N)內(nèi)，該基地處于中國南方紅壤的中心分布區(qū)域，具有典型代表意義?；氐靥幗魇”辈康牡掳部h燕溝小流域、鄱陽湖水系博陽河西岸，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降雨量1 350.9 mm，多年平均氣溫16.7 ℃，年日照時(shí)數(shù)1 650～2 100 h，多年平均無霜期為249 d；地貌為淺丘崗地，海拔30～100 m，坡度5°～25°；成土母質(zhì)以第四紀(jì)紅色黏土為主，地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林。試驗(yàn)布設(shè)前這里生態(tài)環(huán)境相當(dāng)脆弱，水土流失十分嚴(yán)重，水土流失面積占土地總面積的85.7%，其中強(qiáng)烈及以上流失面積占總流失面積的40.7%；土壤侵蝕模數(shù)為2 948 t/(km2·a)，以水力侵蝕為主。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在土層厚度均勻、土壤理化特性較一致、坡度較均一的原裸露荒坡地上，布設(shè)4個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。小區(qū)四周設(shè)置高出地表30 cm的圍埂，用混凝土磚塊砌成；每個(gè)小區(qū)水平投影面積均為100 m2(寬5 m，長20 m)，坡度為12°，成土母質(zhì)均為第四紀(jì)紅黏土。針對當(dāng)?shù)馗涕賵@經(jīng)營方式采取水土保持措施，設(shè)計(jì)橫坡間作+等高草帶、橫坡間作、順坡間作和清耕對照4種處理。每個(gè)小區(qū)均于2000年春栽植2年生大苗椪柑(Citrusreticulate)12株(種植6行，行距3.0 m，每行2株，株距2.5 m；距小區(qū)兩側(cè)各1.25 m，距坡頂2.5 m)。至今，此椪柑林齡15 a，平均樹高2.6 m、冠幅2.5 m，林木生長良好。橫坡間作+等高草帶處理小區(qū)在果樹下采取百喜草等高草帶狀覆蓋，草叢高度20～40 cm，草帶寬1.0 m，同時(shí)間作黃豆和蘿卜；橫坡間作處理小區(qū)在果樹下橫坡間種農(nóng)作物黃豆和蘿卜，每個(gè)小區(qū)種植6橫條；順坡間作小區(qū)則在果樹下順坡間種黃豆和蘿卜，每個(gè)小區(qū)種植3豎條；椪柑清耕小區(qū)作為對照處理，及時(shí)清除小區(qū)的雜草。間種黃豆和蘿卜的小區(qū)，每年4月中旬至8月中旬種植黃豆，種植密度為每2.40×105株/hm2；8月中旬—次年3月中旬種植蘿卜，種植密度為8 000株/hm2。各試驗(yàn)小區(qū)的植被覆蓋度、土壤侵蝕模數(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)含量及主要微生物類群(真菌、細(xì)菌和放線菌)數(shù)量等基本情況詳見表1。

表1　研究區(qū)各小區(qū)基本情況

1.3試驗(yàn)觀測方法

在4種不同類型的柑橘林小區(qū)內(nèi)，分別按照坡上、坡中、坡下布設(shè)3個(gè)1 m×1 m的樣方作為土壤呼吸測定點(diǎn)，樣方邊緣距離間作作物30 cm以上，以減少耕作擾動(dòng)對其影響。在每個(gè)土壤呼吸觀測點(diǎn)中心埋設(shè)直徑20 cm的土壤環(huán)，土壤環(huán)上端高出地面3 cm，清除土壤環(huán)內(nèi)土壤表層枯落物。土壤呼吸速率采用美國開路式土壤碳通量自動(dòng)測量系統(tǒng)(LI-8100 A)進(jìn)行測定。測定期為2014年4月至2015年3月，每半個(gè)月選擇天氣晴好時(shí)測定各觀測點(diǎn)的土壤呼吸速率，2次觀測值的平均值作為本月的觀測數(shù)據(jù)，每個(gè)小區(qū)土壤呼吸速率取坡上、坡中、坡下3個(gè)觀測點(diǎn)的平均值。同時(shí)，利用LI-8100 A附帶的土壤溫度和水分探頭同步測定5 cm深度土壤溫度和0—20 cm土壤體積含水率。

1.4數(shù)據(jù)處理

所有的統(tǒng)計(jì)分析都在SPSS 17.0軟件中進(jìn)行，用One-way ANOVA檢驗(yàn)土壤體積含水量、土壤溫度、土壤呼吸速率在有無采取水土保持措施的差異性，用Pearson相關(guān)分析方法檢驗(yàn)土壤呼吸和土壤溫度、土壤水分間的相關(guān)性。所有統(tǒng)計(jì)的顯著性水平均為p=0.05。用Origin 8.0軟件作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤水分的動(dòng)態(tài)變化

如圖1所示，4種措施處理下0—20 cm土壤體積含水量的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律基本一致，與月累積降雨量緊密相關(guān)。柑橘清耕處理土壤體積含水量在14.02%～33.39%之間，平均土壤體積含水量為24.40%；柑橘順坡間作處理和橫坡間作處理土壤體積含水量變化范圍、平均土壤體積含水量分別為11.70%～48.22%，26.20%和13.23%～45.37%，25.84%，比柑橘清耕樣地土壤含水量有一定程度的增加，但未達(dá)到顯著水平(p>0.05)；柑橘橫坡間作+等高草帶處理與柑橘清耕處理相比，土壤體積含水量有顯著增加(p<0.05)，其變化范圍在15.03%～55.13%之間，平均體積含水量達(dá)到28.70%。試驗(yàn)結(jié)果表明，柑橘林采取水土保持措施的農(nóng)林經(jīng)營方式，較清耕型柑橘林的土壤水分均有一定程度的增加，以采取橫坡間作+等高草帶水保措施的土壤水分增加效果最明顯。

注:不同字母表示不同處理在0.05水平上有顯著差異。下同。

2.2土壤溫度的動(dòng)態(tài)變化

如圖2所示，無論是柑橘清耕處理還是柑橘采取水保措施的順坡間作處理、橫坡間作處理和橫坡間作+等高草帶處理的土壤溫度均呈明顯的單峰曲線變化，從4月開始逐漸升高，7月達(dá)到最大值，之后逐漸降低，12月份至翌年1月達(dá)到最低值，而后又逐漸升高，與月平均氣溫變化規(guī)律一致。橫坡間作+等高草帶、橫坡間作、順坡間作和清耕4種處理觀測期間土壤平均溫度分別為18.88，16.94，17.11和17.83 ℃，無顯著性差異(p>0.05)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，水土保持措施對土壤溫度的影響有限，這與葉功富等[1]對不同水保措施下板栗林土壤呼吸的研究結(jié)果一致。

圖2　不同柑橘林小區(qū)土壤溫度月動(dòng)態(tài)

2.3土壤呼吸速率的季節(jié)變化

如圖3所示，4種處理措施下土壤呼吸速率的季節(jié)變化趨勢均呈現(xiàn)出單峰型曲線，從3月開始土壤呼吸速率逐漸升高，在7月達(dá)到峰值，之后逐漸降低，12月到翌年1月達(dá)到最低值，而后又升高，與土壤溫度變化趨勢一致。這與土壤根系的生命活動(dòng)和土壤微生物的活性受到季節(jié)因素影響有關(guān)。紅壤坡地柑橘林采取不同水土保持措施后，土壤呼吸速率有所不同。橫坡間作處理平均土壤呼吸速率最大，為1.93 μmol/(m2·s)；橫坡間作+等高草帶平均土壤呼吸速率次之，為1.87 μmol/(m2·s)；再次是清耕處理，為1.73 μmol/(m2·s)；順坡間作最低，為1.67 μmol/(m2·s)，但均未達(dá)到顯著性差異(p>0.05)。

2.4土壤呼吸速率與土壤溫度、水分的關(guān)系

Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明(表2)，各措施類型的土壤呼吸速率與土壤溫度的相關(guān)性均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)水平(p<0.01)；與土壤體積含水量則存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平(p>0.05)。對大部分亞熱帶地區(qū)而言，降雨量相對充沛，土壤水分不是土壤呼吸的限制因子，因此土壤呼吸速率的季節(jié)動(dòng)態(tài)與土壤溫度基本上是一致的。

圖3　不同柑橘林小區(qū)土壤呼吸速率的月動(dòng)態(tài)

處理項(xiàng)目土壤溫度土壤含水量相關(guān)系數(shù)p值土壤呼吸相關(guān)系數(shù)p值土壤溫度 1-0.4030.2480.9670.000橫坡間作+等高草帶土壤含水量1-0.301 0.343土壤呼吸 1土壤溫度 1-0.2960.3510.9130.000橫坡間作土壤含水量1-0.182 0.572土壤呼吸 1土壤溫度 1-0.3570.2550.9120.000順坡間作土壤含水量1-0.288 0.364土壤呼吸 1土壤溫度 1-0.2700.3960.9600.000柑橘清耕土壤含水量1-0.142 0.661土壤呼吸 1

土壤呼吸與土壤溫度間的關(guān)系通常利用指數(shù)方程F=aekT來描述。式中：F為土壤呼吸速率，T為土壤溫度，a，k為回歸系數(shù)常數(shù)[7]。用Q10來表示土壤溫度升高10℃土壤呼吸速率增加值，Q10=e10 k。對不同措施類型柑橘林土壤呼吸速率與土壤溫度進(jìn)行回歸分析表明，土壤呼吸速率和土壤溫度表現(xiàn)為很好的指數(shù)方程關(guān)系(表3)，Q10在2.41～3.13之間。各措施的指數(shù)方程相關(guān)系數(shù)R2值均較大(R2均大于0.82)，說明指數(shù)方程能很好地描述土壤溫度和土壤呼吸速率的相關(guān)關(guān)系。柑橘清耕處理和順坡間作處理的Q10分別為2.64，2.41，橫坡間作+等高草帶處理與橫坡間作處理的Q10較前兩者Q10值略有增加，分別為3.13，2.86，即土壤呼吸對土壤溫度的變化較為敏感。采取水土保持措施后，土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加(表1)，可為土壤微生物活動(dòng)提供更好的生存環(huán)境，使得土壤呼吸更易受到非生物因子如溫度等的影響。

表3　土壤呼吸速率與土壤溫度關(guān)系方程和Q10值

3　討 論

3.1土壤呼吸對水土保持措施的響應(yīng)

眾多研究結(jié)果顯示，土壤呼吸季節(jié)變化一般呈單峰型特點(diǎn)[8-9]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，柑橘林4種措施處理下，土壤呼吸速率隨季節(jié)變化動(dòng)態(tài)均與土壤溫度季節(jié)變化趨勢基本一致，呈現(xiàn)單峰曲線特征，柑橘林采取橫坡間作+等高草帶和橫坡間作兩種水保措施處理均一定程度上增加了土壤呼吸速率。造成土壤呼吸速率動(dòng)態(tài)變化差異的原因可能是不同的土壤類型、不同氣候、植被因素，因此土壤呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài)變化應(yīng)該結(jié)合區(qū)域土壤、氣候、土地利用類型、農(nóng)作經(jīng)營方式等因素綜合分析[10-11]。

水土保持措施會改變土壤的水分、土壤熱量狀況，以及改善土壤結(jié)構(gòu)和微生態(tài)環(huán)境，從而影響土壤呼吸速率情況[6]。已有研究[12]表明，農(nóng)林復(fù)合型水保措施可以維持和提高土壤肥力，改善土壤理化性狀；王義祥等[13]研究發(fā)現(xiàn)，柑橘園生草處理通過牧草生物量的累計(jì)增加了系統(tǒng)中碳匯能力，套種牧草后對柑橘園土壤呼吸有明顯提高。本研究結(jié)果表明，紅壤坡地采取不同水保措施后，平均土壤呼吸速率有所不同，橫坡間作處理平均土壤呼吸速率最大，橫坡間作+等高草帶處理平均土壤呼吸速率次之，再次是柑橘清耕處理，順坡間作處理最小。橫坡間作+等高草帶處理和橫坡間作處理兩種措施有效減少了土壤水分和養(yǎng)分流失，有機(jī)質(zhì)含量高(表1)，因此土壤微生物呼吸代謝的底物增加，基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度增加，土壤呼吸速率相對較大；順坡間作處理和柑橘清耕兩種處理水土流失量大、土壤有機(jī)質(zhì)含量低、土壤微生物量小(表1)，導(dǎo)致微生物體的周轉(zhuǎn)率慢，因而土壤呼吸速率相對較小。同時(shí)，從土壤呼吸速率的季節(jié)變化曲線來看，可以發(fā)現(xiàn)，不同措施之間土壤呼吸速率的差異主要是因?yàn)樯L季期間差別較大。一般認(rèn)為，春季和夏季是植物根系生長旺盛時(shí)期，故根系呼吸速率在此季節(jié)所占比例要高。秋冬季節(jié)溫度下降，根系生長滯緩，相比土壤微生物，受影響最大的是土壤根系，因此土壤微生物呼吸在此季節(jié)中所占比例較高[14]。另外，土壤呼吸的光合作用調(diào)控機(jī)制學(xué)說表明，植物生長期間土壤呼吸主要來自于新合成的光合產(chǎn)物，因此根系呼吸主要依賴于植物光合產(chǎn)物對地下部分的分配，生長季光合作用和生產(chǎn)力大的植物造成地下土壤呼吸作用也旺盛[15]。因此，本研究中采取橫坡間作+等高草帶和橫坡間作兩種水保措施處理較高可能受到植被凈初級生產(chǎn)力控制。

3.2土壤呼吸與土壤溫度、土壤水分的關(guān)系

土壤水分是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)CO2通量的重要因素，對植物生長、根系分布、微生物活性等與土壤呼吸密切相關(guān)的生物因子起控制作用[6]。諸多研究顯示，水分對土壤呼吸的影響具有復(fù)雜性和不確定性，取決于環(huán)境因子的配置狀況，不同生態(tài)系統(tǒng)土壤水分與呼吸間分別存在正相關(guān)[5]、負(fù)相關(guān)和不相關(guān)關(guān)系[14]。本研究表明，各水土保持措施類型的柑橘林土壤呼吸速率與土壤含水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不顯著，說明土壤水分不是土壤呼吸的限制因子?？赡苁怯捎诒狙芯繀^(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，全年土壤含水量波動(dòng)不大，土壤水分未對土壤呼吸產(chǎn)生明顯影響；同時(shí)，土壤溫度與土壤含水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此土壤溫度對土壤呼吸的影響可能部分掩蓋了土壤水分對土壤呼吸的影響[15]。

土壤溫度是影響土壤呼吸的重要因素之一，土壤溫度升高會促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的分解、氧化以及微生物和土壤根系的活性，從而促進(jìn)碳礦化的過程[16]。研究表明[17]，土壤呼吸具有明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)，并且與當(dāng)?shù)厮疅釛l件關(guān)系密切。一般土壤呼吸速率夏季高于冬季、雨季高于旱季、植物生長季高于非生長季。本研究表明，4種措施類型的柑橘林土壤呼吸速率季節(jié)間有明顯差異(圖3)，夏季土壤呼吸明顯高于其他季節(jié)。土壤呼吸的這種季節(jié)變化主要與土壤溫度的調(diào)控有關(guān)。本試驗(yàn)用指數(shù)方程擬合不同水土保持措施類型柑橘林的土壤呼吸速率與土壤溫度，均達(dá)顯著正相關(guān)。

本研究表明，柑橘清耕和順坡耕作處理的Q10分別為2.64和2.41，橫坡耕作+等高草帶處理和橫坡耕作處理的Q10較前兩者Q10值略有增加，分別為3.13和2.86，這與已有的研究[18]結(jié)果基本一致?？赡苁怯捎诓扇≥^好的水土保持措施后，改善了土壤的水分狀況、土壤結(jié)構(gòu)及土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，充足的水分和適宜的土壤結(jié)構(gòu)，將給土壤微生物的分解提供一個(gè)更為良好的生存環(huán)境，使土壤呼吸對非生物因素(主要為土壤溫度)的響應(yīng)變得更為顯著。

綜合分析得出4種水土保持措施下的柑橘林土壤呼吸速率對溫度的反應(yīng)均比對土壤含水量的反應(yīng)敏感，但是由于土壤呼吸對水熱條件反應(yīng)的復(fù)雜性，陳全勝等[19]認(rèn)為研究土壤呼吸對溫度變化的響應(yīng)有必要按照不同植被狀況進(jìn)行。Risk等[20]認(rèn)為土壤溫度和水分模式是調(diào)控土壤呼吸的重要物理變量。為了更準(zhǔn)確的預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)的凈呼吸，仍需對不同因子對土壤呼吸的影響進(jìn)行分類，進(jìn)一步加強(qiáng)多因素交互效應(yīng)的研究。同時(shí)，有必要研究不同組分土壤呼吸對采取水土保持措施的響應(yīng)是否存在差異，這對深入了解土壤呼吸的內(nèi)在機(jī)制和土壤碳循環(huán)有重要意義。

4　結(jié) 論

(1) 不同水保措施處理下柑橘林土壤呼吸速率季節(jié)變化規(guī)律基本一致，均呈單峰型變化趨勢，最大值出現(xiàn)在7月份，最小值出現(xiàn)在1月份；4種柑橘林土壤呼吸速率表現(xiàn)為:橫坡間作處理>橫坡間作+等高草帶處理>柑橘清耕處理>順坡間作處理，橫坡間作和橫坡間作+等高草帶2種水土保持措施可一定程度上增加土壤呼吸速率。

(2) 土壤呼吸速率與土壤溫度變化具有較好的一致性，均符合指數(shù)相關(guān)關(guān)系，與土壤含水率沒有顯著關(guān)系。不同水土保持措施下，柑橘林土壤呼吸速率隨溫度變化的敏感性系數(shù)Q10有所差異，表現(xiàn)為：橫坡間作+等高草帶>橫坡間作>柑橘清耕>順坡耕作。

(3) 因研究區(qū)雨水充沛等原因，雖然采取采取水土保持措施的柑橘林較清耕對照柑橘林的土壤水分均有一定程度的增加，但土壤水分未對土壤呼吸產(chǎn)生明顯影響。

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Responses of Soil Respiration and Hydro-thermal Factors to Soil and Water Conservation Measures inCitrusReticulataPlantations

ZUO Jichao1,2, HU Jianmin1,2, ZHENG Haijin1,2, ZHANG Yinghu1,2, WAN Jialei1,2

(1.KeyLaboratoryofSoilErosionandPreventionofJiangxiProvince,Nanchang，Jiangxi330029,China; 2.JiangxiInstituteofSoilandWaterConservation,Nanchang，Jiangxi330029,China)

[Objective] The effects of soil and water conservation measures on soil respiration were studied to scientifically evaluate the role of soil and water conservation to climate change. [Methods] Four soil and water conservation measures, including cross-slope tillage and contour sod strip, cross-slope tillage, down-slop tillage and weed clearing, were designed to assess the effects on soil respiration. And the response of soil respiration rate to soil moisture and soil temperature was illustrated. [Results] Soil respiration rates of fourCitrusreticulataplantation treatments had the same seasonal change trend, they all changed in an unimodal curve with their peaks in July. Soil respiration rate increased to some extent as soil and water conservation measures taken. Soil respiration rate had a significantly positive correlation with soil temperature. The temperature sensitivity indexQ10values in the cross-slope tillage and contour sod strip treatment and cross-slope tillage treatment were higher than that in the treatments of weed clearing and down-slop tillage. [Conclusion] Soil respiration increased after soil and water conservation measures was implemented, which could influence of soil temperature to some extent.

Citrusreticulataplantations; soil respiration; soil and water conservation measures; soil water; soil temperature

2015-09-07

2015-11-07

江西省重點(diǎn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目“水土保持調(diào)控徑流泥沙技術(shù)推廣應(yīng)用”(20133ACI90004); 水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201501045); 江西省水利科技項(xiàng)目(KT201421； KT201312)

左繼超(1987—),男(滿族),河北省承德市人,碩士,助理工程師,主要從事水土保持生態(tài)效應(yīng)研究。E-mail:jczuo1121@163.com。

胡建民(1974—),男(漢族),江西省寧都縣人,碩士,教授級高級工程師,主要從事流域水土保持研究。E-mail:hjmhx@jxsl.gov.cn。

A

1000-288X(2016)04-0124-05

S157.4