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分析干旱区农田的土壤呼吸变化特征以及人为管理和环境因素的影响对陆地碳循环的全面研究具有深远意义。本研究基于在焉耆盆地开展的添加秸秆室外模拟实验,添加秸秆模拟实验于2011年10月初开始,模仿大田秸秆还田,模拟试验包括3个处理:原土、含1.25%和2.5%秸秆混合土。于2012年6月至2013年1月期间对地表CO2通量和土壤CO2浓度进行了连续、同步观测。本研究的目的是明确添加秸秆的土壤经过秋季、冬季、春季的腐解后三个季度的土壤呼吸的变化特征,为探明干旱区典型陆地生态系统的土壤碳循环提供基础数据支撑。模拟本研究分为4个部分:首先分析地表CO2通量的日变化和季节变化特征;然后分析土壤剖面中CO2浓度的垂直分布以及日变化和季节变化特征;采用多种回归分析方法揭示地表CO2通量、土壤CO2浓度与温度的相关性;最后分析地表CO2通量和土壤CO2浓度的相关性。基于以上研究,初步得出如下结论: (1)原土、1.25%秸秆混合土和2.5%秸秆混合土的地表CO2通量的日变化特征呈现单峰型曲线:最高值出现在12:00~16:00,最低值在5:00~7:00。3种处理白昼总碳释放量占全天总碳释放量的比例差异不明显,约为58%~70%。3种处理的地表CO2通量的季节变化特征均十分明显并具有很大的相似性:峰值大约出现在7月中下旬和8月中下旬,最低值在冬季。 (2)3种处理在夏季和秋季各土层的CO2浓度的日变化特征呈单峰型曲线,但峰值在各土层出现时间不一致:10 cm土层CO2浓度峰值出现在19:00~21:00,20、30 cm土层CO2浓度峰值在0:00~3:00,50 cm土层CO2浓度峰值在9:00,土壤表面CO2浓度峰值在7:00。10 cm土层的CO2浓度峰值滞后于10 cm土层温度1h,20、30 cm土层的CO2浓度滞后约5h,土壤表面和50 cm土层的CO2浓度则滞后更久。3种处理土壤CO2浓度的季节变化特征都十分明显且具有很大相似性:大约在7月初和8月中下旬出现峰值。秸秆混合土的土壤CO2浓度在各土层均比原土同层的CO2浓度大。表层的CO2浓度梯度明显大于底层,且在11月出现浓度梯度最小值,在6月和9月出现最大值。