民勤荒漠绿洲区是典型的温带干旱荒漠气候区,长期对该地区的土地进行耕作所带来的土地荒漠化、土壤质量以及土壤碳排放问题逐渐显现出来。本研究在两年的田间定位试验基础上,利用LI-8100土壤碳通量测量系统测定不同生育时期(苗期、抽穗期和成熟期)玉米田土壤呼吸速率动态变化,同时取0-20cm、20-40cm土层土样测定土壤酶活性及土壤基础养分含量,研究民勤荒漠绿洲区免耕、少耕、深松和秋翻4种耕作方式下土壤呼吸速率的动态变化及其与土壤酶活性的关系,为民勤绿洲农田生态系统的健康发展和农业土壤选择低耗高效的耕作方式提供理论依据和基础数据资料。研究结果如下:1.0-20cm土层,夏玉米在生长发育的3个生育时期土壤养分含量(有效磷含量除外)表现为:抽穗期>出苗期>成熟期;不同土层表现出0-20cm土层含量高于20-40cm;不同耕作方式间土壤养分含量(有效磷含量除外)表现为保护性耕作大于传统耕作。2.土壤酶活性在3个生育时期内,成熟期脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均达到最大,土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性含量3个时期均表现为:0-20cm>20-40cm,蛋白酶仅在出苗期有此规律;不同耕作方式下,0-20cm土层土壤过氧化氢酶、脲酶在出苗期和抽穗期保护性耕作方式含量高与传统耕作含量,蛋白酶在出苗期和成熟期保护性耕作方式含量高于传统耕作含量。3.土壤呼吸民勤荒漠绿洲区土壤呼吸具有典型的日动态变化特征,4种耕作措施土壤呼吸速率日变化在玉米整个生育期呈单峰曲线变化,不同耕作方式下土壤呼吸速率依次为秋翻>少耕>深松>免耕,这表明传统耕作明显加快了玉米农田土壤碳的释放。4.作物产量及构成免耕处理下产量、有效穗数和穗粒数显著高于深松、少耕和秋翻处理,但传统耕作的千粒重达430g,显著大于保护性耕作。5.土壤呼吸、酶活性、土壤质量及玉米产量间相关分析表明,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶和β-葡萄糖苷酶活性与土壤呼吸有较好相关性(P<0.05),其中与过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性达到极显著水平(P<0.01);土壤养分含量与土壤呼吸速率呈显著正相关,有机碳与6种酶活性间均达到显著水平;有机碳、脲酶、蔗糖酶和玉米产量之间达到极显著水平。