摘要: 目的：棉花作为新疆主要经济作物，其生长发育需要良好的土壤环境。土壤水分、盐分及气体是构建棉田土壤环境的关键因素，因此，研究膜下滴灌条件下不同土壤质地、不同滴灌频率土壤水-盐-气的相互作用规律不仅可以对棉田节水模式下省水、高产的科学技... 展开 目的：棉花作为新疆主要经济作物，其生长发育需要良好的土壤环境。土壤水分、盐分及气体是构建棉田土壤环境的关键因素，因此，研究膜下滴灌条件下不同土壤质地、不同滴灌频率土壤水-盐-气的相互作用规律不仅可以对棉田节水模式下省水、高产的科学技术赋予实际意义，还能对农田区域碳管理提供指导依据。 方法：本文通过桶栽试验研究不同滴灌频率（T3、T5、T7）、不同土壤质地（壤土和砂土）及不同盐分梯度（0.2%、0.4%、0.6%）条件下土壤水分、盐分及CO2浓度的变化规律，分析了水分和盐分对CO2浓度的影响作用。桶栽试验可以很好地揭示土壤剖面的水盐气作用规律，大田试验则可以反应表层土壤呼吸对土壤环境变化的响应作用。通过大田试验监测棉花土壤呼吸及光合作用的变化规律，计算得到棉田土壤碳变化量。最后，通过HYDRUS模型和DNDC模型模拟桶栽试验和大田试验下的水-盐-气作用规律及土壤碳变化量。在土壤环境的不断变化的情况下，将土壤剖面与表层土壤呼吸规律相结合，共同揭示土壤水-盐-气综合作用机理。 结果：（1）不同滴灌频率对不同土壤质地水分运移影响不同。随着灌溉次数的减少，单次灌溉量增加，水分受扰动土层在加深。在T7灌溉频率下，土壤水分灌溉前后单次波动最大，且影响深度最深，壤土可达40cm，砂土可达50cm。由上到下，单次波动剧烈程度表现为10cm＞20cm＞30cm＞40cm＞50cm。 （2）不同滴灌频率对不同土壤质地盐分运移规律基本相同，数值存在差异。随着灌溉次数的减少，单次灌溉量增加，盐分受扰动土层在加深。不同初始含盐量盐分数值变化程度表现为：0.6%＞0.4%＞0.2%。随着初始盐分含量的增加，盐分的变化程度也会加大。 （3）土壤剖面CO2浓度受到土壤水分与土壤盐分的双重影响下一直处于不断增大的趋势，单次波动范围由大到小表现为：T7＞T5＞T3。壤土单次最大波动程度为10cm＞20cm，砂土表现为10cm＞20cm＞30cm。土壤CO2浓度随着土壤含水量的增大灌溉前后单次波动值不断增大，但当土壤盐分超过3.5g/kg时，土壤CO2浓度基本不再发生波动，仅处于不断上升的变化。 （4）棉田土壤表面呼吸速率日变化呈单峰型曲线变化，峰值出现在16:00左右；棉花净光合速率日变化呈单双峰曲线交替变化趋势，双峰曲线出现在7月份，第一个峰值出现在12:00左右，第二个峰值出现在16:00左右，单峰曲线峰值出现在14:00左右。土壤呼吸速率与棉花净光合速率月变化均呈现先升高后降低的趋势，与温度变化规律相同。棉田在棉花整个生育期内均表现为碳汇，净固碳总量为2203.7C g/m2， （5）采用桶栽试验及大田试验的试验数据，运用HYDRUS模拟土壤水盐运移，采用DNDC模型模拟不同灌溉制度下的土壤CO2浓度的变化及棉田碳变化量，将实测值与模拟值进行对比可以发现，模型模拟精度都比较高。将验证过的模型用于模拟棉田不同灌溉制度下的碳变化量，结果也非常可靠，这一模型的结合应用，为研究农田区域碳排放及水分、盐分对其的影响作用提供了思路。 收起