在农业生态系统中,区分土壤外源碳输入和内源碳输出是量化土壤碳平衡的前提.借助碳同位素方法,可以精确区分不同碳源对土壤有机碳(SOC)和二氧化碳(CO2)的贡献,一方面定量根际沉积碳对土壤碳的输入,另一方面还可以量化根系生长对SOC分解的根际激发效应,进而提高土壤碳平衡评估的精确度.本文整合了关于小麦和玉米13C/14C示踪实验的文献,对作物-土壤系统光合碳分配、向地下部碳输入量、根际土壤CO2区分以及根际激发效应进行分析,最终明确了小麦和玉米生长对土壤碳输入和输出的贡献.在作物-土壤系统中,小麦光合碳分配到地上部、根系、土壤和土壤释放CO2的平均比例分别为73.1％、12.5％、4.6％、9.8％,玉米分别为68.4％、16.0％、4.6％和11.1％.小麦和玉米通过根系和根际沉积碳对土壤碳输入量均值分别为1058 kg·hm-2和1025 kg·hm-2,其中根际沉积碳占地下输入的贡献均值分别为0.45和0.38.小麦和玉米根源呼吸占根际土壤CO2释放的贡献值均达到50％以上,分别为51.3％和56.7％.小麦和玉米生长促进SOC的分解,根际激发效应平均值分别为172％和15％,若采用传统根去除法来区分土壤呼吸,根际激发效应则会被忽略,这可能导致根源呼吸的高估.小麦和玉米生长过程中释放的净根际沉积碳占地下部净碳输入(根系+根际沉积物)比例分别为27％和22％,如果利用传统洗根法,这部分光合碳量就无法量化,导致输入到地下部的光合碳量被低估.
国家科技期刊平台
NSTL
万方数据
维普
