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不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配及输入效率

         
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摘要

为了研究不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配与输入效率,通过盆栽试验,采用13C-CO2脉冲标记法,定量研究水稻不同生育期(分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期)内光合碳在水稻-(根际/非根际)土壤系统中的分配及其对根际、非根际土壤有机碳的贡献.结果表明:13C-CO2脉冲标记6h后,水稻地上部、根系和根际土中 13C的丰度最大值均出现在分蘖期,分别达到1 864.7‰、842.6‰和-8.2‰,显著高于后3个生育期.分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期这4个生育期水稻光合13C在地上部的分配比例依次增加,而在根部和根际土中的分配比例逐渐减小;不同生育期水稻光合13C在水稻-土壤系统中的总回收率为72.0％ ～81.0％,在籽粒中的回收率由1.8％逐渐增至40.3％,在根部和土壤中的回收率逐渐下降,表明水稻生育前期光合作用更强,能够向地下部快速输入“新碳”.水稻生长至成熟后,茎叶中光合13C的分配比例由61.0％～93.1％降至32.8％～74.1％,而在籽粒、根部和根际土中的分配比例分别增加了1～2倍,表明水稻植株在生长过程中光合碳向籽粒和地下部传输.根际沉积效率随水稻的生长逐渐由分蘖期的11.0％降至灌浆期的4.1％;光合碳对土壤有机质的贡献也逐渐减低,而且对根际土的贡献显著大于非根际土,表明水稻生长速率决定了光合碳对土壤有机碳的贡献率,而水稻根际沉积效应是根际土壤有机质获得较高光合碳贡献率的主要原因.该研究进一步量化了水稻生长期间光合碳的分配及其对土壤有机碳库的贡献,有助于深入开展水稻土有机质积累持续机制与固碳潜力研究.

著录项

  • 来源
    《环境科学研究》 |2016年第10期|1471-1478|共8页
  • 作者

    王群艳; 祝贞科; 袁红朝; 隋方功; 朱捍华; 葛体达; 吴金水;

  • 作者单位

    青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

    青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

    中国科学院亚热带农业生态研究所,农业生态系统过程重点实验室,湖南长沙410125;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 环境地理学;
  • 关键词

    水稻光合碳; 生育期; 根际沉积; 土壤有机质; 13C脉冲标记;

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