葡萄农田土壤呼吸时空变异性及其与土壤温湿度的关系
温度对葡萄生长的影响
温度对葡萄生长的影响2013年7月17日 15:18:25 红酒世界网摘要：葡萄园所在地的气候、土壤、温度、湿度等都会直接影响到葡萄的品质和产量。
其中，温度对葡萄园的分布及葡萄的生长起着至关重要的作用。
如果葡萄园的温度低于10℃以下，葡萄树的细胞就不能正常工作，这就是葡萄树会在冬天进行休眠的原因。
在水分充足的条件下，葡萄树的活力及光合作用的速度会随着温度的升高而增强，除非温度超过22℃。
当外界温度一旦超过22℃，葡萄树细胞所消耗的糖分就会超过光合作用所生产的糖分，这时即使水分充足，葡萄树的活力也会减缓甚至停滞。
这就可以解释，为什么有时候干燥、炎热的气候，却不能促进葡萄的成熟。
极高的温度，加上缺失的水分，会减弱树冠的活力，甚至可能直接导致葡萄树的死亡。
葡萄成熟，需要其生长期的温度达到16-21℃。
每一种葡萄树在生长期所需要获得的热量也不尽相同。
比如，雷司令（Riesling）葡萄可以在凉爽的地方生长成熟，而歌海娜（Grenache）葡萄则只能在较炎热的地方成熟。
相对光照来说，温度对葡萄茁壮生长的作用更大。
温度影响着葡萄的每一个生长环节。
在凉爽的地区，葡萄树发芽较晚，过短的生长期，使得葡萄不能够完全成熟。
如果开花和坐果时温度过低，葡萄的产量自然就会减少。
如果成熟时期温度过低，葡萄就会糖分不足，酸度过高。
黑色葡萄品种不能达到生理成熟，酿出的葡萄酒就会过于酸涩，带有过多的植物味。
相反，温暖的天气会导致葡萄树过早地发芽，或者导致其生长期过长，使最终的果实过于成熟，即酸度缺乏、单宁成熟、风味物质增加。
白色葡萄可以种植在较凉爽的地区，因为它们不需要成熟的单宁，如果它们的酸度较高，酿出的葡萄酒整体结构会更加平衡。
黑色葡萄则需要中等到温暖的气候，才能促使它们的风味、色泽以及单宁达到一定的成熟度。
影响年均温度的因素1、纬度一般来说，纬度越高，温度越低。
虽然在同一个地方，其他因素的影响会更为显著。
为了满足葡萄生长所需要的温度，并且保证葡萄树有一定时间的休眠期，全世界的葡萄园大多集中在南纬30-50度和北纬30-50度之间。
土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响
土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响土壤呼吸是指土壤释放CO 2的过程, 主要是由微生物氧化有机物和根系呼吸产生, 另有极少的部分来自于土壤动物的呼吸和化学氧化土壤生物活性和土壤肥力乃至透气性的指标受到重视[通量（flux）是物理学的用语，是指单位时间内通过一定面积输送的能量和物质等物理量的数量。
二氧化碳通量就是一定时间通过一定面积的二氧化碳的量。
土壤作为一个巨大的碳库(11394×1018gC[12]), 是大气CO 2的重要的源或汇, 其通量(约68±4×1015gC?a[13])如此巨大(燃料燃烧每年释放约512×1015gC[14]), 使得即使轻微的变化也会引起大气中CO 2浓度的明显改变。
因此, 在土壤呼吸的研究中, CO 2通量的精确测定已成为十分迫切的问题。
土壤呼吸影响因素：土壤温度，湿度，透气性，有机质含量，生物，植被及地表覆盖，土地利用，施肥，PH，风速，其他因素。
诸如单宁酸[25]、可溶性有机物(DOM)中的低分子化合物(LMW )[62]等都对土壤CO2释放速率有显著的影响.,,,采伐，火烧，有关生物过程的影响绝大部分的CO 2是由于土壤中的生物过程产生的。
土壤呼吸的实质是土壤微生物、土壤无脊椎动物和植物根系呼吸的总和地表凋落物作为土壤有机质的主要来源以及作为影响地表环境条件——如温度、湿度等因子对土壤呼吸也产生显著作用土壤呼吸与土壤温度、水分含量之间的关系在土壤水分含量充足、不成为限制因素的条件下土壤呼吸与土壤温度呈正相关(表1)[4, 15, 19, 21, 25～32]。
而在水分含量成为限制因子的干旱、半干旱地区, 水分含量和温度共同起作用[18, 3抑制作用的影响目前已有文献表明对根系和微生物呼吸的抑制作用在土壤空气CO 2浓度较高时会发生这也就意味着在大气CO 2浓度升高时, 土壤呼吸也会受到抑制。
土壤呼吸随纬度的变化从图3可知, 土壤呼吸量随着纬度的增加而逐渐降低, 可得到一拟合方程:y = 1586e- 010237x(R2= 0147)(1)其中, y 为土壤呼吸量, x 为纬度温度与土壤呼吸的关系最终得到全球尺度下温度对土壤呼吸的影响大小的尺度——Q 10值。
高中地理葡萄种植的自然条件
高中地理葡萄种植的自然条件葡萄是一种对自然条件要求较高的作物，其种植需要适宜的气候、土壤、地形、水源和环境条件。
以下是高中地理葡萄种植的自然条件的主要内容：1.气候条件葡萄生长需要特定的气候条件，其中包括温度、降雨量、日照和湿度等。
在温带地区，葡萄生长需要适中的降雨量和充足的日照。
一般来说，葡萄生长的适宜温度为15℃-30℃，湿度为60%-80%。
在炎热干燥的气候条件下，葡萄需要更多的水分和灌溉。
2.土壤条件葡萄种植对土壤条件也有一定的要求。
理想的土壤应该是排水良好、肥沃而不太粘的质地。
沙质土壤或轻质土壤可以提供良好的排水性和空气流通性，而粘性土壤则可以提供更多的养分。
此外，土壤的pH值也是影响葡萄生长的重要因素，一般适宜的pH值为6.0-7.5。
3.地形条件地形条件也会影响葡萄的生长。
一般来说，葡萄园应该建在坡度较缓、土壤较厚的地方，以便排水和灌溉。
同时，葡萄园也应该避免低洼地带，因为这些地方容易积水，导致根部腐烂。
4.水源条件葡萄生长需要充足的水分。
在干旱的地区，灌溉是非常必要的。
灌溉可以通过地面灌溉、滴灌或喷灌等方式进行。
在雨季，过多的降雨也可能导致根部腐烂和疾病的发生，因此需要合理的排水系统来避免这些问题。
5.环境条件环境条件也会影响葡萄的生长。
例如，环境污染、病虫害和气候变化等都可能对葡萄的生长产生负面影响。
因此，葡萄种植需要选择环境条件较好的地方，并采取相应的措施来减少这些因素的影响。
总之，高中地理葡萄种植的自然条件包括气候、土壤、地形、水源和环境等方面。
为了确保葡萄的生长和产量，需要综合考虑这些因素并采取相应的措施来满足它们的需求。
气候变化对葡萄种植的影响
⽓候变化对葡萄种植的影响⽓候变化对葡萄种植业的影响1研究概述葡萄是落叶多年⽣⽊本植物，其物候期，质量和产量都⾮常依赖于所在区域的⽓候，包括⼤⽓候（如海拔，坡向亲近⽔，风等）和⼩⽓候（影响葡萄间距，从⼟壤辐射反射，和树冠管理）（Gladstones，2004）。
区域⽓候⼀直是⽓候变化影响评估的重点。
区域⽓候的变化对葡萄产业的潜在影响主要表现在葡萄园选址和管理成本增加等⽅⾯。
温度对葡萄最具影响⼒，通过对葡萄营养⽣长和⽣殖⽣长的过程发⽣效应：? 对葡萄年⽣长周期中的物候期发⽣的时间和持续周期产⽣影响；对光合作⽤，呼吸作⽤和同化碳的运输产⽣影响；浆果中风味成分及其前体物质的⽣物化学与运输过程发⽣影响。
由于葡萄品种⽣理和⽣态适应性的差异，使得已经适应产区⽣态条件并符合市场需求的酿酒葡萄品种⾯临⽓候变化时出现问题，⽐如适宜冷凉⽓候条件的⿊⽐诺和霞多丽品种，在⽓温升⾼的条件下，品质和风格发⽣改变。
但是，针对⽓候改变的情况，要从新选择适宜品种则存在较多障碍，如品种试验、区域化，获得消费者接受等（Rose，2008）。
研究认为，对于每个葡萄品种均有可能确定其需要的最佳⽓候条件（Jones，2008）。
有些品种如⿊⽐诺葡萄，其⽣长的温度范围要⼤于雷司令品种的温度适应范围（Webb 2006; Jones et al. 2005)。
⽓候变暖对葡萄和葡萄酒质量的影响取决于产地、品种以及栽培技术的相应调整，其中品种和栽培技术是可以调整的⽣产元素。
⽬前的葡萄栽培区域⼀般处于12~22℃的等温范围内（Jones，2007），当然，在这区域之外也可以进⾏葡萄种植，但要付出⼀些代价。
以霞多丽葡萄为例，按照Jones的划分，它应该归属于中性品种群，即在冷凉和温暖区域之间适应性较强的品种。
但由于利益的驱动，该品种在⼀些最热⽉均温在23℃左右的⽓候炎热地区也有较⼤⾯积的种植(1998 data, Paterson, 2004)。
品种之间的差异在不同的地区表现并不稳定，⼀些品种在物候期等⽅⾯表现出较强的可塑性。
全球气候变化下土壤呼吸对温度和水分变化的响应特征综述
全球气候变化下土壤呼吸对温度和水分变化的响应特征综述冉漫雪;丁军军;孙东宝;顾峰雪【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】气候变暖、降水格局变化等是气候变化的主要表现形式,也是影响土壤呼吸主要的非生物因素,探明气象条件(温度、水分)对土壤呼吸影响及作用机制是理解陆地生态系统碳循环的重要内容之一。
本文对近年来国内外学者关于温度和水分对土壤呼吸的影响及机制的研究进展进行综述。
结果表明,(1)气候变暖与土壤呼吸存在正反馈调节,但温度适应性削弱了二者的反馈关系。
增温时长和土壤碳储量不同导致温度对土壤呼吸的影响具有时空差异。
土壤呼吸对温度适应性机制主要包括土壤微生物适应性、底物消耗和土壤矿物质活化等。
(2)降水对土壤呼吸的作用取决于土壤初始水分含量。
当土壤含水量低于萎蔫系数时,降水不仅增加土壤含水量还可促进土壤呼吸,在土壤含水量接近田间持水量时土壤呼吸达到最大值,当土壤含水量达到饱和值时土壤呼吸又会受到抑制。
水分对土壤呼吸影响机制主要为替代效应与阻滞效应、底物供给、微生物胁迫以及根系响应等。
(3)土壤呼吸与土壤温度、水分的耦合关系取决于土壤水热因子配比,当土壤温度成为胁迫因子时,降水引发的土壤水分含量升高对土壤呼吸的激发效应被低温的负面影响所抑制;当土壤水分成为胁迫因子时,气候变暖引发的土壤温度升高对土壤呼吸的促进作用被干旱的负面影响所抵消,进行土壤呼吸研究时需充分考虑土壤温度和水分的交互作用。
为更全面深入地明晰陆地生态系统土壤碳排放扰动因素,未来气候变化下土壤呼吸与环境关系等相关领域研究应为重点方向,一是加强多因素交互作用对土壤呼吸影响的研究,并定量化研究土壤呼吸组分;二是持续关注土壤呼吸对土壤初始温度和温度波动的响应特征,探索生物多样性或群落结构组成对土壤呼吸的影响。
【总页数】11页(P1-11)【作者】冉漫雪;丁军军;孙东宝;顾峰雪【作者单位】中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部旱地节水农业重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S15【相关文献】1.陆地生态系统土壤呼吸对全球气候变化响应的研究进展2.气候变化背景下陇东塬区麦田土壤水分变化及生产特征研究3.土壤微生物呼吸热适应性与微生物群落及多样性对全球气候变化响应研究4.气候变化条件下宁南山区旱地胡麻土壤水分变化特征及对发育期和产量的影响5.内蒙古克氏针茅草原土壤异养呼吸对土壤温度和水分变化的响应因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同土壤类型对葡萄生长的影响
不同土壤类型对葡萄生长的影响主要体现在以下几个方面：1. 土壤质地：壤土和沙壤土具有较好的通气性和保水性，有利于葡萄根系的生长和养分的吸收。
沙土的通气性好，但保水性差，易使葡萄脱水，需要根据具体情况使用足够的水和肥料。
2. 土壤酸碱度：葡萄适合在微酸性或中性土壤中生长，土壤pH值在6-7最适合葡萄的生长。
不同的葡萄品种对土壤酸碱度的适应性不同，因此在选择土壤类型时需要考虑这一点。
3. 土壤有机质含量：有机质可以改善土壤的通气性和保水性，有利于葡萄的生长。
有机质含量高的土壤有利于葡萄的根系发育和养分吸收。
4. 土壤含盐量：在盐碱地种植葡萄需要注意土壤中的含盐量，因为高盐环境会影响葡萄的生长和品质。
需要采取适当的排盐措施，如排水沟、盐分吸收剂等，以降低土壤含盐量。
5. 土壤中的重金属含量：如果土壤中含有过多的重金属，会对葡萄的生长产生负面影响。
因此，在选择土壤类型时需要考虑重金属含量是否符合国家标准。
不同土壤类型对葡萄生长的具体影响如下：黑钙土和栗钙土等富含有机质的土壤有利于葡萄的生长，能够促进根系发育和养分吸收。
在这些土壤中种植的葡萄果实品质较好，口感甜美，产量也较高。
然而，在沙质土壤中种植葡萄需要注意水分和养分的供应，因为沙质土壤容易脱水，需要定期施肥和浇水。
酸性土壤更适合某些葡萄品种的生长，如玫瑰香、龙眼等。
而某些石灰性土壤则更适合赤霞珠、美乐等葡萄品种的生长。
此外，含盐量高的土壤需要采取排盐措施，才能种植葡萄。
否则会导致葡萄根系发育不良，养分吸收受阻，影响葡萄的生长和品质。
综上所述，选择合适的土壤类型对葡萄的生长至关重要。
在种植葡萄时需要根据当地的土壤条件和葡萄品种的特点来选择合适的土壤类型，并采取相应的管理措施，如施肥、浇水、排水等，以确保葡萄的健康生长和优质果实。
葡萄优质高产农业气象条件分析
葡萄优质高产农业气象条件分析葡萄是一种果实丰硕、营养丰富的水果，具有丰富的营养成分，特别是维生素和矿物质含量较高，对人体有着多种健康益处。
在中国，葡萄栽培面积广泛，产量丰富，尤其以新疆、河北等地区的葡萄产量和质量居全国前列。
葡萄的优质高产与农业气象条件密不可分，气候、温度、降水等因素都对葡萄生长和产量有着重要影响。
本文将通过对葡萄优质高产农业气象条件的分析，探讨影响葡萄产量和质量的关键气象因素及其对葡萄生长的作用，希望为葡萄种植和管理提供参考。
一、气候条件1.1 温度温度是影响葡萄生长的重要因素之一。
葡萄是温带和热带水果，对温度的要求较高。
在生长期间，适宜的温度能够促进葡萄生长、果实膨大和糖分积累，从而增加产量和改善果实品质。
一般来说，葡萄生长所需的温度范围在15℃-35℃之间，其中对于果实膨大和糖分积累来说，温度在20℃-25℃之间最为适宜。
温度适宜的地区更有利于葡萄的优质高产。
1.2 光照光照是植物进行光合作用、制造养分的重要条件，对葡萄的生长发育也有着重要影响。
充足的阳光能够促进葡萄植株的生长，提高光合作用效率，增加养分积累，从而增加果实产量和糖分含量。
日照充足的地区更适合葡萄的种植和生长。
1.3 降水适量的降水对葡萄的生长也有着重要作用。
适宜的降水量能够保证葡萄植株的生长需要，促进养分吸收和传递。
过多或过少的降水都会对葡萄产量和质量产生不利影响。
过多的降水容易引发病虫害，对果实产量和品质造成损害；而过少的降水则会影响葡萄植株的生长和果实膨大，降低产量和品质。
适宜的降水量对于葡萄的优质高产至关重要。
二、地理条件2.1土壤土壤是葡萄生长的重要基础条件，对葡萄植株的生长和果实的质量有着直接影响。
葡萄生长的最适宜土壤为疏松肥沃、排水良好的土壤，有机质含量高，酸碱度适中，富含矿物质和养分。
土壤的通气性、保水性和渗水性也会对葡萄的生长产生影响。
葡萄种植地的土壤条件是影响葡萄生长和产量的重要因素。
2.2 海拔海拔高度对葡萄的生长也有一定的影响。
气候变化对全球葡萄园产量的影响
气候变化对全球葡萄园产量的影响气候变化对全球葡萄园产量的影响引言：气候变化是全球面临的重大问题之一，其对各个领域的影响都十分显著。
葡萄园产业作为一个重要的经济领域，在气候变化的影响下也难以幸免。
本文将探讨气候变化对全球葡萄园产量的影响因素以及可能的影响，包括温度变化、降水模式的改变等，并提出一些可能的应对措施。
一、温度变化对葡萄生长的影响葡萄是一种喜温作物，在培育和生长过程中对温度有一定的要求。
然而，气候变化导致全球温度上升，这对葡萄生长造成了一定的不利影响。
首先，高温对葡萄的生长和发育有着直接的影响。
过高的温度会导致植物蒸腾作用增加，从而导致水分流失加剧，葡萄生长所需的土壤湿度无法满足。
此外，高温还会引起葡萄果实发育不良，甚至导致果实凋落、雌性花扭曲、授粉失败等问题，从而直接影响到葡萄的产量和品质。
其次，温度升高对葡萄的病虫害防控也带来了一定的挑战。
温度升高有助于病虫害的繁殖和扩散，很多葡萄病虫害如白粉病、黑穗病等的发生频率和危害程度都会增加，进而导致葡萄产量减少。
另外，温度升高还对葡萄果实的成熟期产生了影响。
由于温度升高，葡萄的成熟期往往会提前，如果过早进入成熟期，可能会导致葡萄果实在贮藏和运输过程中的品质降低。
二、降水模式的改变对葡萄生长的影响气候变化不仅会引起温度的变化，还会对降水模式产生重要影响，这也对葡萄生长和发展造成了显著的影响。
首先，降雨量和降雨分布的变化可能导致水分不足或过多，从而对葡萄生长产生负面影响。
例如，降水减少会导致土壤水分不足，威胁葡萄的正常生长和果实的发育。
相反，剧烈降雨可能会导致土壤水分过多，增加葡萄遭受病害的风险。
其次，降水模式的改变也会导致葡萄园的农业水资源分配问题。
当降水偏少时，农业用水供应不足，导致葡萄园缺水情况恶化，进而影响到葡萄的生长和发育。
另一方面，当降水过多时，可能会导致土壤冲刷、水logged等问题，对葡萄园的土壤质量造成一定的损害。
三、其他气候因素的影响除了温度和降水模式的改变外，其他气候因素如日照时间、环境湿度等也可能对葡萄生长和产量产生影响。
温湿度对土壤呼吸过程影响分析
温湿度对土壤呼吸过程影响分析土壤呼吸是指土壤中微生物、根系和土壤动物等有机质的分解和氧化过程，是土壤中碳循环的重要环节。
温湿度是土壤呼吸的关键环境因素，对土壤呼吸过程有重要影响。
本文将深入分析温湿度对土壤呼吸的影响机制，并讨论其对碳循环和气候变化的意义。
首先，温度对土壤呼吸的影响十分显著。
一般而言，土壤呼吸速率与温度呈正相关关系，即随着温度升高，土壤呼吸速率增加。
这是因为温度升高能够提高土壤中微生物和酶的活性，加快有机质的分解速度，从而促进土壤呼吸过程。
一些研究还发现，土壤呼吸速率与温度之间存在着非线性关系，即在适宜的温度范围内，呼吸速率随温度升高而增加，但过高或过低的温度均会导致呼吸速率下降。
其次，湿度也对土壤呼吸有一定的影响。
湿度通常通过影响土壤中的氧气和水分传输来影响呼吸过程。
较高的湿度可以增加土壤中氧气的含量，提高微生物的呼吸活性，从而增加呼吸速率。
相反，较低的湿度会导致土壤缺氧，限制微生物的呼吸活性，从而减缓呼吸速率。
此外，湿度对土壤中水分的分布和利用也会影响呼吸过程。
适度的湿度有利于土壤有机质的分解和呼吸，但过高或过低的湿度都会对土壤呼吸产生负面影响。
温湿度对土壤呼吸的影响机制不仅体现在单一因素的作用上，二者之间还存在相互作用。
研究表明，温度和湿度对土壤呼吸的影响是相互关联的，二者的复合效应可能导致非加性或非线性的呼吸响应。
由于温度对土壤呼吸的正向影响更为显著，通常情况下温湿度升高会导致呼吸速率的增加，而温湿度降低则会使呼吸速率下降。
然而，湿度对温度的影响也是复杂的，过高的湿度可能会抑制温度对呼吸的促进作用。
因此，在实际应用中，对于温湿度变化对土壤呼吸的影响需要进行综合考虑，以准确评估其对土壤碳循环和气候变化的响应。
温湿度对土壤呼吸的影响具有重要的生态学和环境意义。
首先，土壤呼吸是土壤碳循环的重要过程，直接影响土壤中有机碳的释放和稳定。
温湿度变化下土壤呼吸的变化，将对土壤有机碳的积累和释放产生影响，进而影响土壤碳储量和碳通量。
葡萄生长4大影响因素：温度、水分、光照、土壤
葡萄生长4大影响因素：温度、水分、光照、土壤葡萄的生长过程中由于各地区的气候条件不一样，一般3月到4月发芽。
在北半球每年的三月底四月初，葡萄树就会开始发芽。
此时葡萄农就必须进行第一次的犁土和除草，以便通气和吸收雨水。
另外去除病虫害的工作也要开始进行，并持续到七月底。
然后葡萄叶和枝蔓也跟着成长起来，稍后在葡萄蔓上将会长出花絮。
葡萄的生长环境：1、温度葡萄生长时所需最低气温约12℃-15℃，最低地温约为10℃-13℃，花期最适温度为20℃左右，果实膨大期最适温度为20℃-30℃．如日夜温差大，着色及糖度较好。
2、水分葡萄对水分要求较高，严格控制土壤中水分是种好葡萄的一个前提。
葡萄在生长初期或营养生长期时需水量较多，生长后期或结果期，根部较为衰弱需水较少，要避免伤根免影响品质。
葡萄忌雨水及露水，雨多年份易造成日照不足，光合作用受限制，过多吸收水量易引起枝条徒长及湿度过高，极易引发各种病害，如黑痘病、灰霉病等。
因此在开花期尽量将枝条保持在40-70厘米最理想；容易裂果地区结果期灌水量也应加以控制。
缺水及易干旱地区要适当垫盖稻草或覆膜，用以保持土壤湿度，同时也可控制杂草的生长。
3、光照葡萄在正常生长期间必须要有一定强度的光照，但光照太强时特别是葡萄进人硬核期较易发生日灼病，这时可采取套袋或植株留叶时尽量留住能遮住葡萄果实的叶的方式。
4、土壤葡萄虽然在各种土壤（经过改良）均能栽培，但以壤土及细砂质壤土为最好，砂质土虽透气性能好，但保肥保水能力较差。
壤土介于砂质土与粘质土之间。
其保水保肥能力较强，多数较为肥沃，在葡萄生长旺盛时，较易流花和单性结果，在高温光照条件好时，结实好、产量高。
低温日照少时，结果不太好，产量低；平时注意排水，避免深耕，冬季轻度修剪、夏季可多修剪，并喷施硼砂，磷酸二氢钾及过磷酸钙等。
来源：葡萄种植技术。
土壤呼吸速率单位
土壤呼吸速率单位土壤呼吸速率是指单位时间内土壤中微生物和植物根系进行呼吸作用所释放的二氧化碳量。
它是土壤碳循环的重要组成部分，对于土壤有机质分解、养分循环和碳平衡等过程具有重要影响。
本文将从土壤呼吸速率的影响因素、测定方法以及其在全球碳循环中的意义等方面进行介绍。
一、土壤呼吸速率的影响因素土壤呼吸速率受到多种因素的影响，主要包括土壤温度、土壤湿度、土壤有机质含量、土壤通气性以及植被类型等。
首先，土壤温度是影响土壤呼吸速率的主要因素之一。
一般来说，土壤温度越高，土壤呼吸速率越快，因为高温可以促进微生物的活动。
其次，土壤湿度也对土壤呼吸速率有显著影响。
适宜的土壤湿度可以提供微生物生长所需的水分和氧气，从而促进土壤呼吸速率的增加。
此外，土壤有机质含量也是影响土壤呼吸速率的重要因素。
有机质可以提供微生物的营养物质，促进其生长和繁殖，进而增加土壤呼吸速率。
此外，土壤通气性和植被类型也会对土壤呼吸速率产生影响，但具体机制尚不十分清楚。
二、土壤呼吸速率的测定方法为了测定土壤呼吸速率，常用的方法是利用气体分析仪器测定土壤中二氧化碳的浓度变化。
一种常用的方法是动态气室法，即通过将气室密封在土壤表面，测定一定时间内气室中二氧化碳浓度的变化来计算土壤呼吸速率。
另一种方法是静态气室法，即在土壤表面放置一个密封的气室，测定一定时间内气室中二氧化碳的累积量来计算土壤呼吸速率。
此外，还可以利用同位素示踪法来测定土壤呼吸速率。
通过给土壤添加标记同位素，然后测定土壤中标记同位素的释放量，从而计算土壤呼吸速率。
三、土壤呼吸速率在全球碳循环中的意义土壤呼吸速率是土壤碳排放的重要组成部分，对全球碳循环具有重要影响。
土壤呼吸速率的增加会导致土壤中碳的释放增加，进而增加大气中的二氧化碳浓度，加剧温室效应。
此外，土壤呼吸速率还与土壤有机质的分解和养分循环密切相关。
土壤呼吸速率的增加会加速土壤有机质的分解，释放更多的养分供植物吸收，对土壤肥力的维持具有重要意义。
鄯善县葡萄田间气象要素变化规律分析
村乡科技XIANGCUN KEJI118XIANGCUN KEJI 2021年8月（中）鄯善县葡萄田间气象要素变化规律分析曹燕黄霄霞（鄯善县气象局，新疆鄯善838200）［摘要］气温和地温对葡萄的生长和成熟均有重要影响，为了解新疆维吾尔自治区鄯善县葡萄园气温和地温的变化规律，选取2020年鄯善县葡萄果园实景气象观测站数据进行统计分析。
研究发现，2020年鄯善县葡萄园的平均气温温差为40.5363℃，最高气温和最低气温相差55.7389℃。
气温对葡萄园土壤地温的影响具有一定的延后性，土壤垂直方向地温具有逐级升高的趋势，地面气温对10cm 土壤地温的影响相对较大。
因此，鄯善县葡萄种植户应结合当地气温与地温的变化规律，合理安排农业生产。
［关键词］葡萄园；气温；地温；鄯善县［中图分类号］S663.1［文献标识码］A［文章编号］1674-7909（2021）23-118-3新疆维吾尔自治区地处我国西北内陆，远离海洋，四周又有高山环绕，海洋上的湿润气流很难到达，所以当地雨量少，气候干燥［1-2］。
这里的气温日夜变化很大，尤其是夏季，白天烈日炙烤，气温较高。
鄯善县位于新疆鄯善盆地中部，是我国夏季气温最高的区域。
这里气候干燥，年降雨量少，日照时间长，无霜期长，昼夜温差大，一般引来天山雪水灌溉作物，这种独特的自然条件十分有利于葡萄生长和葡萄糖分的高度浓缩。
当地葡萄一般在7—9月成熟，但由于有早熟和晚熟2个品种，所以成熟时间稍有差异［3-5］。
例如，早熟葡萄品种一般在6月底至7月初成熟，晚熟葡萄品种一般在10月成熟。
8月是鄯善县葡萄成熟比较集中的季节［6-8］。
下面依据2020年鄯善县葡萄果园实景气象观测站数据，对当地葡萄园的气温与地温变化规律进行分析，并结合观测数据研究平均气温、极大风速等对葡萄园10cm 地温的相关性，以期为当地葡萄种植与生产提供一定参考。
1鄯善县气象特征概况鄯善县位于天山东部南麓的吐鲁番盆地东侧，北与木垒县、奇台县为邻，东经七克台镇连接哈密市七角井乡，西部吐峪沟苏贝希村与吐鲁番市胜金乡接壤，南部经南湖戈壁至觉罗塔格与若羌县、尉犁县为界。
葡萄设施栽培的温湿度调控标准和调控技术
葡萄设施栽培的温湿度调控标准和调控技术作者：王海波马宝军王宝亮刘万春刘凤之来源：《农业工程技术·温室园艺》2009年第03期在葡萄设施栽培中，栽培设施为其中的葡萄创造了适宜可控的小区环境，这些人为创造的环境条件对葡萄的生长发育产生全面而深刻的影响。
因此，环境调控的正确与否对葡萄设施栽培能否成功起着举足轻重的作用。
在环境调控中。
温湿度的调控尤为重要，其调控的正确与否直接影响到葡萄设施栽培能否成功。
温度调控温度是葡萄生长发育、新陈代谢等生命活动的重要环境条件。
主要表现为葡萄的光合作用、呼吸作用、光合作用产物的运转都与气温有密切的关系；土壤温度也对植物生长发育有重大的影响；极端的高温与低温会影响植物正常生长，严重的甚至使植株死亡。
在葡萄设施栽培中，栽培设施为其中的葡萄创造了不同于露地生长的温度条件，其适宜与否严重影响栽培的其他环节。
温度调节主要包括两方面的内容，即气温调控和土温调控。
气温调控一般认为，葡萄设施栽培的温度管理有3个关键时期：催芽期、开花期和果实生长发育期。
调控标准催芽期：催芽期升温快慢与葡萄花序发育和开花坐果等密切相关。
升温过快，导致气温和地温不能协调一致，严重影响葡萄花序发育及开花坐果。
气温调控标准：缓慢升温，使气温和地温协调一致。
第一周，白天15℃－20℃，夜间5℃－10℃；第二周，白天15℃－20℃，夜间7℃－10℃：第三周至萌芽，白天20℃－25℃，夜间10℃－15℃。
从升温至萌芽一般控制在25天－30天左右。
新梢生长期：日平均温度与葡萄开花早晚及花器发育、花粉萌发和授粉受精及坐果等密切相关。
气温调控标准：白天20℃－25℃；夜间10℃－15℃，不1氐于10℃。
从萌芽到开花一般需40天－50天。
花期：低于14℃时影响开花，引起授粉受精不良，子房大量脱落；35℃以上的持续高温会产生严重日烧现象。
此期温度管理的重点是首先要避免夜间低温，其次还要注意避免白天高温的发生。
调控标准：白天22℃－26℃；夜间15℃－20℃，不低于14℃。
葡萄生长调控措施
葡萄生长调控措施引言葡萄是一种重要的果树，被广泛种植用于酿酒、做干果或新鲜食用。
为了确保葡萄的生长和产量，需要采取一系列的调控措施。
本文将探讨一些常见的葡萄生长调控措施，包括土壤管理、水分管理、光照管理、修剪和施肥等。
土壤管理良好的土壤管理对葡萄的生长至关重要。
以下是一些常见的葡萄土壤管理措施：1.土壤改良：葡萄最适宜生长的土壤是疏松肥沃的壤土，因此可以通过添加有机肥料、深翻土壤和改善土壤通气性来改良土壤。
2.pH调节：葡萄对土壤pH值的要求在6.0到6.5之间。
如果土壤过酸或过碱，都会影响葡萄的吸收养分和生长发育，因此可以通过添加石灰或硫酸来调节土壤pH值。
3.水分管理：葡萄对土壤水分的要求较高，但过度湿润或干旱都会对葡萄的生长产生负面影响。
在生长期间，需要根据土壤湿度和气候条件适时浇水，并避免土壤过湿或过干。
水分管理水分是葡萄生长中不可或缺的因素，适当的水分管理对葡萄的生长发育至关重要。
以下是一些水分管理的措施：1.灌溉技术：根据不同地区的气候和土壤条件，选择适当的灌溉技术来满足葡萄的水分需求。
常见的灌溉技术包括滴灌、喷灌和雨水收集等。
2.灌水时机：灌溉时机的选择对葡萄生长起着至关重要的作用。
必须根据土壤湿度、葡萄的生长阶段和气象条件等因素来决定灌水的频率和时间。
3.防止过水或干旱：过度灌溉会导致根部缺氧、土壤结构恶化和病虫害的滋生，而干旱则会导致葡萄减产和生长不良。
因此，保持适当的土壤湿度至关重要。
光照管理光照是葡萄生长的能量来源，光照管理对葡萄的生长发育和果实品质起着重要的作用。
以下是一些常见的光照管理措施：1.阳光充足：葡萄需要充足的阳光来进行光合作用，以合成养分并促进生长。
因此，在选择葡萄种植地点时应选择阳光充足的地方。
2.遮阳措施：在夏季高温时，适当的遮阳措施可以减轻葡萄叶片的蒸腾作用，防止叶片热害和水分蒸发过快。
常见的遮阳措施包括使用遮阳网和遮荫设施等。
3.光照均匀：葡萄植株受到光照的均匀性也很重要，可以通过适当的修剪和排列方式来保证植株间的光照均匀。
葡萄优质高产农业气象条件分析
葡萄优质高产农业气象条件分析【摘要】葡萄是一种重要的农业作物，其生长发育与气象条件密切相关。
本文旨在分析葡萄优质高产农业气象条件，通过研究葡萄生长需要的气象条件、影响葡萄产量和质量的气象因素以及气象条件对葡萄产量、品质和疾病防治的影响，提出建议的气象调控措施。
经研究发现，合理调控葡萄生长的气象条件可以有效提高产量和品质。
针对不同气象因素的影响，采取相应的调控措施对葡萄种植具有重要意义。
希望本文可以为葡萄种植提供有益参考，提高葡萄产量和品质。
【关键词】葡萄生长、气象条件、产量、品质、疾病防治、调控措施、农业气象条件、高产、优质、调控、影响、研究、建议、合理、结论1. 引言1.1 研究目的葡萄是一种重要的水果作物，在全球范围内受到广泛种植。
而葡萄的产量和品质受到气象条件的影响很大，因此深入研究葡萄生长所需的气象条件以及气象因素对葡萄产量和品质的影响具有重要意义。
本文旨在探讨葡萄优质高产农业气象条件，从而为农业生产提供科学依据，促进葡萄产业的可持续发展。
具体而言，本文旨在分析葡萄生长所需的气象条件，深入探讨影响葡萄产量和质量的气象因素，以及气象条件对葡萄产量和品质的具体影响。
将重点讨论气象条件对葡萄疾病防治的影响，并提出建议的气象调控措施，以帮助农民提高葡萄产量和品质。
通过研究葡萄生长的气象条件以及合理调控方法，可以有效提高葡萄产量和品质，进而推动葡萄产业的发展，促进农业经济的增长和农民收入的提高。
1.2 研究背景葡萄优质高产农业气象条件分析引言葡萄是一种重要的果树作物，广泛种植于全球各地。
而气象条件是影响葡萄生长和产量的重要因素之一。
在过去的几年中，随着气候变化和气象灾害频繁发生，葡萄种植面临着越来越多的挑战。
了解葡萄生长所需的气象条件、影响葡萄产量和质量的气象因素以及气象条件对葡萄产量、品质以及疾病防治的影响是十分重要的。
目前，虽然已经有一些研究关于葡萄的气象条件进行了探讨，但仍然存在许多未知领域需要进一步研究。
影响葡萄种植的主要因素：气候、地形、土壤
影响葡萄种植的主要因素：气候、地形、土壤影响葡萄种植的主要因素：气候、地形、土壤影响葡萄种植的主要因素：气候、地形、土壤影响葡萄品质和葡萄酒质量的因素是综合性的，气候、地形、土壤是最基本的条件与影响因素。
一、气候条件在多数情况下，往往是气候对葡萄的生长、结果和葡萄酒的优劣起主导作用，气候因素已成为诸多因素中最重要、最活跃的因素。
光照、量度、降水等天气条件都是葡萄生长和结果所必需的，特别是夏秋季的天气状况。
1、光照太阳光是葡萄进行光合作用唯一的能源．是葡萄进行能量和物质循环的动力，葡萄产量和品质的90％—95％来源于光合作用。
太阳向宇宙空间发射的总能量为每秒3．7×1033尔格、在地球大气层之外、如果太阳辐射的能量为100，经过大气层反射回太空的能量为37％，余下的63％穿过大气，其中20％为大气增温和大气运动，达到地面的只有43％，如果这43％全部为植物吸收，植物呼吸又消耗掉7％，蒸腾作用消耗掉34％、最后被植物固定的能量只有太阳光总能量的2％。
绿色植物进行光合作用时、被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳光的成份中，光合有效辐射(PAR的波长为380一710纳米(1nm1000微米)．或400—760纳米。
20世纪20年代美国科学家R．埃默森等人研究光合作用时，发现在光合有效辐射380—710纳米范围内，光合作用量子利用效率仅有22．4％，光合作用量子效率之所以这样低，说明植物在吸收光能转变为化学能时，有很大一部分能量变为热能浪费了。
因此，实际上目前农作物转化太阳能的效率远远没有达到2％的水平。
自然条件下，由于光饱和现象和其他原因，还要浪费许多太阳能．真正消耗于光合作用的太阳能量在许多情况下，还没有达到太阳总能量的1％。
在我国一般葡萄园太阳能的利用率仅为o．5％左右，现代科学一直在追求利用太阳能，提高转化率、挖掘增产潜力以达到高产优质。
葡萄是喜光作物，几千年来人们为它搭架和整形修剪。
以便使它获得更充足和合理的光照。
葡萄栽培学——第六章 泥土的水、气、热[整理版]
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3 土壤热量
表4 土壤组成与土壤的热容量
质量热容量 容积热容量 土壤组成
（J/g. ℃ ） J/cm3.℃
矿质土粒
0.712
1.930
有机质
1.930
2.512
水分
4.187
4.187
空气
1.00
0.0013
表层最高温度在
3 土壤热量
正午13时左右， 最低温度在清晨 5-6时； 下层温度变化的
毛管力 0.625- 0.01
液态
具液态 水性质
较慢 0.2-0.4mm/h
液态
具液态 水性质
快 10-300mm/h
较弱 强
部分 有效
全部 有效
重力水
重力
液态
具液态 水性质
很快
强
意义
不大
1 土壤水分 1.2 土壤含水量的表示方法 1、质量含水量 土壤中保持的水分质量占烘干土质量的分 数，单位用g/kg表示（或%）。
0.98
20.03
1.24
80.24
特点：
（1）土CO2 >空CO2，土O2<空O2 （2）水汽，土>空 （3）土壤中有少量还原性气体，如甲烷（CH4）、 H2S、H2等。
气体的扩散 2 土壤空气方向：浓度大（分压高
）→浓度小（分压低） CO2：土壤→空 气 O2：空气→土 壤
气体的整体流动 方向：
土壤含水量（质量）=[（W-W1）/W1]×100% W代表湿土质量，W1代表干土质量
2、容积含水量
已知： W=24.6g， W1 土壤中水分的容积占土壤总容积的百分率。 土土壤壤含含水水量量（（容容积积））==土土壤壤含含水水量量（（重质量量）） ××容容重重
葡萄对土壤。温度，光照和水分的要求
葡萄对土壤。
温度，光照和水分的要求1、温度葡萄属于喜温植物，在不同生长时期对温度要求不同，春季当气温达到7～10℃时，葡萄根系开始活动，温度达到10～12℃时开始萌芽。
植株生长、开花、结果和花芽分化的适宜温度为25～30℃；低于10℃时新梢不能正常生长，低于14℃时葡萄不能正常开花和授粉受精。
葡萄66成熟的最适温度是28～32℃，在这样的条件下，有利于浆果的糖分积累和有机酸的分6解。
低于14℃时，果实6成熟缓慢，高于35℃时，呼吸强度大，营养消耗过多，浆果内含物生化过程受阻，品质下降。
不同成熟期的葡萄品种对有效积温的要求有所差异，早熟品种如乍娜等有效积温需要2500～662900℃，中熟品种如玫瑰香、巨峰等需要2900～3300℃，晚熟品种如红地球等需要3300～3700℃。
2.降水量和水分年降水量在350～1500毫米的地区都能栽培葡萄。
水分对葡萄生长和果实品质有很大的影响，在葡萄生长期，如土壤过分干旱，根系难从土壤中吸收水分，葡萄叶片光合作用速率低，制造养分少，也常导致植株生长量不足，易出现老叶黄化，甚至植株凋萎死亡。
因此，在早春葡萄萌芽、新梢生长、幼果膨大期要求有充足的水分供应，使土壤含水量达70%左右为宜。
在葡萄开花期，如果天气连续阴雨低温，就会阻碍正常开花授粉，引起幼果脱落。
果实成熟期雨水过多，会引起葡萄果实糖分降低，出现裂果，严重影响果实品质。
3.光照葡萄是喜光植物，对光反应敏感。
在充足的光照条件下，植株生长健壮，叶色绿，叶片厚，光合效能高，花芽分化好，枝蔓中积累有机养分多。
如果光照不足，新梢节间细而长，叶片黄而薄，花器分化不良，花序瘦弱，花蕾小，落花落果严重，果实品质差，枝蔓不能成熟，越冬时，枝芽易受冻害。
4.土壤葡萄对土壤的适应性较强，除了沼泽地和重盐碱地不适宜生长外，其余各类型土壤都能栽培。
葡萄最适的是土质疏松、肥沃、通气良好的沙壤土和砾质壤土，葡萄对土壤酸碱度的适应幅度较大，一般在pH 值6.0～7.5时葡萄生长最好。
土壤温度和土壤湿度的关系
土壤温度和土壤湿度的关系土壤温度和土壤湿度是生态系统中非常重要的两个因素，它们之间存在着密切的关系。
土壤温度和土壤湿度对于农作物生长发育和土壤生态系统的稳定性都有着重要的影响。
土壤温度和生态系统土壤温度是指土壤中各种微生物、植物和动物的活动的温度。
在土壤中，温度是控制生态系统的重要因素之一。
随着土壤温度的升高，土壤中的微生物活动也会增加，这会导致土壤有机质的分解和释放。
同时，土壤中的植物根系也会受到影响。
随着土壤温度的升高，植物根系的吸收能力也会增强，这对于植物的生长发育有着重要的影响。
然而，当土壤温度过高时，植物根系的吸收能力会下降，甚至造成植物的死亡。
因此，土壤温度对于植物的生长发育有着双重影响，需要保持适宜的温度以促进植物的健康生长。
土壤湿度和生态系统土壤湿度也是生态系统中非常重要的因素之一。
土壤湿度对于植物的生长发育和土壤中细菌、真菌和其他微生物的生长繁殖都有着重要的影响。
当土壤湿度过高时，土壤中的空气含量会下降，从而影响植物根系的呼吸和吸收能力。
此外，过高的土壤湿度也会导致土壤中的微生物过度繁殖，从而影响土壤中的氮、磷等营养元素的平衡。
当土壤湿度过低时，植物的根系难以吸收足够的水分，会导致植物的生长发育受到限制。
此外，过低的土壤湿度还会导致土壤中的细菌和真菌数量减少，从而影响土壤中的有机质分解和养分循环。
土壤温度和土壤湿度的关系土壤温度和土壤湿度之间存在着密切的关系。
当土壤温度升高时，土壤中的水分蒸发速度也会增加，从而导致土壤湿度下降。
此外，温度升高还会影响土壤中的微生物活动，从而影响土壤的水分循环。
相反，当土壤湿度升高时，土壤中的水分蒸发速度会减缓，从而导致土壤温度下降。
此外，土壤中的水分也会影响土壤中微生物的生长繁殖，从而影响土壤中的养分循环。
因此，土壤温度和土壤湿度之间的关系是相互影响的。
在生态系统中，需要保持适宜的土壤温度和湿度以促进植物的生长发育和土壤中微生物的繁殖，从而保持生态系统的平衡和稳定性。
地下滴灌葡萄园土壤温度的时空变化特征
地下滴灌葡萄园土壤温度的时空变化特征袁余;苏学德;李鹏程;郭绍杰;李铭【摘要】以3年生克瑞森地下滴灌葡萄园为研究对象,分析土壤垂直方向上20、40、60、80 cm处的土壤温度日变化、土壤温度在葡萄不同生育期的变化及年变化特征.结果表明,地下滴灌葡萄园各深度的土壤温度日变化趋势基本相同,近地表处土壤温度日变化幅度相对较大,深层土壤温度日变化趋势平缓;以04:00、08:00、14:00、22:00代表土壤温度变化特征时刻的各深度土壤温度,在葡萄整个生育期内变化趋势均匀,萌芽期开始上升,果实生长期土壤温度达到最大值,后开始下降;葡萄园土壤温度在年变化过程中先上升后下降,7月达到最大值,土壤温度变化曲线随土壤深度的增加振幅减小;土壤深度40 cm处的年平均温度为13.14℃,高于其他深度土壤年平均温度;各深度土壤温度与气温有明显的二次函数关系,并随土层深度的变化显著性逐渐降低.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2017(045)021【总页数】5页(P127-131)【关键词】地下滴灌;葡萄园;土壤温度;时空特征;日变化;年变化;克瑞森【作者】袁余;苏学德;李鹏程;郭绍杰;李铭【作者单位】新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000;新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000;新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000;新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000;新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000【正文语种】中文【中图分类】S152.8;S663.107新疆维吾尔自治区作为葡萄产业发展的特色产区之一，具有得天独厚的优势，经过近几年的快速发展，新疆维吾尔自治区葡萄栽培总面积达到14.92万hm2，占新疆维吾尔自治区林果栽培总面积的15.69%，产量达到 231.62万t[1]。
新疆维吾尔自治区属干旱地区，在葡萄种植过程中为缓解旱区水资源的刚性约束，大力发展节水灌溉，以地下滴灌、地表滴灌为主。
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兰州大学学报:自然科学版,2016,52(1)/2月Journal of Lanzhou University：Natural Sciences，2016，52(1)/February葡萄农田土壤呼吸时空变异性及其与土壤温湿度的关系马婷,朱高峰,张琨,冯丽丽兰州大学西部环境教育部重点实验室,兰州730000摘要：2013年7-10月通过对敦煌市南湖乡境内的葡萄种植区有根、无根区域土壤呼吸进行系统观测,分析该地土壤呼吸的时空变化特征及其与温湿度之间的关系.结果表明:葡萄在生长季的各时期土壤呼吸速率的日变化基本为不对称的双峰型曲线,有根区土壤呼吸速率大于无根区的,且二者日变化差异明显,可估算出根呼吸占土壤总呼吸的比例.在日尺度上,0cm土壤温度与土壤呼吸速率相关性较好,而5cm土壤温度峰值与土壤呼吸速率峰值之间有位相差,在无根区二者滞后约3h,有根区滞后时间较小.扩散系数和光合有效辐射显著影响土壤呼吸速率,是迟滞发生的主要原因.土壤温湿度对有根、无根区土壤呼吸的影响有差异.估算葡萄农田土壤呼吸需考虑其距离树干的空间差异性和迟滞现象的影响.关键词：土壤呼吸速率;日变化;迟滞;土壤温度;土壤湿度中图分类号：X171.59文献标识码：A文章编号：0455-2059(2016)01-0043-08DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2016.01.007Temporal-spatial variation characteristic in grapevine soil respirationand its relationship with the soil temperature and moistureMa Ting,Zhu Gao-feng,Zhang Kun,Feng Li-liKey Laboratory of Western China's Environmental Systems with the Ministry of Education,Lanzhou Univer-sity,Lanzhou730000,ChinaAbstract:We took systematic observation to grapevine soil respiration of the root zone and the free root zonein Nanhu Oasis in Dunhuang City of China from July to October in2013and analyzed the characteristics oftemporal-spatial variation of the soil respiration and its relationship with the soil temperature and moisture.Theresults indicated that each period of diurnal variation curve of the soil respiration rate was characterized byasymmetric bimodal curve in the growing season,the soil respiration rate in root zone is faster than that in freeroot zone and the difference of diurnal variation in two zones is obvious.At the day timescale,the temperate at0cm soil layer has a strong correlation with the soil respiration rate.There exists a time difference between thepeak of soil respiration rate and5cm soil temperature.The peak of the temperature lag3hours to that of soilrespiration rate of free root zone at5cm soil layer,and this lag time is longer than that to root zone.The signifi-cant influence of diffusion coefficient and the photosynthetically active radiation to soil respiration is the mainreason of hysteresis.The soil temperature and moisture on the root/free root zone soil respiration also have dif-ferent influence.The distance from the trunk and hysteresis should be considered when estimating grapevinesoil respiration.Key words:soil respiration rate;diurnal variation;hysteresis;soil temperature;soil moisture收稿日期：2014-06-27修回日期：2014-11-24基金项目：国家自然科学基金项目(31370467,41571016);中央高校基本科研业务费专项资金项目(lzujbky-2015-136)作者简介：朱高峰(1978-),男,山东栖霞人,副教授,博士,e-mail:zhugf@,研究方向为生态水文学,通信联系人.土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,土壤碳库动态及其驱动机制研究是陆地生态系统碳循环及全球变化研究的重点和热点之一,也是全球碳计划、全球气候研究计划等一系列全球变化研究计划的核心问题之一[1-3].干旱半干旱区面积约占全球陆地表面积的1/3,是陆地生态系统的重要组成部分[4],在陆地生态系统碳循环过程中起着非常重要的作用,因此,研究其土壤有机碳动态的影响机理对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要意义[5].对干旱半干旱区土壤有机碳的研究中,绿洲农业占有举足轻重的地位.由于受自然因素和人为活动(如耕作措施、施肥、灌溉等)的影响较大,农田土壤呼吸在空间、时间上的变化十分复杂[6-7].因此,深入开展绿洲土壤有机碳动态的影响机理研究,可以明确干旱区绿洲农业对土壤碳库演变的特殊作用[8].葡萄是干旱区绿洲农田广泛种植的经济果树,在农业中占有重要地位.中国西北作为干旱区葡萄的主产区,近些年来种植面积不断增长[9],并且在干旱区气候条件下,葡萄生长具有特有的生理生态过程,对当地大气碳库起着重要作用[10].然而,目前已有的干旱区农田土壤有机碳的研究主要集中在玉米、棉花等作物上[11-12],对葡萄的研究相对较少.鉴于此,本研究对敦煌无核白葡萄种植地土壤呼吸进行实地观测,利用观测数据,研究该地土壤呼吸的时空差异性以及土壤温湿度对土壤呼吸的影响,以期为干旱区绿洲农田土壤碳通量变化规律提供理论依据,为农田生态系统土壤有机碳库动态预测模拟与调控提供参考.1材料与方法1.1研究区概况研究区位于甘肃省敦煌市西南70km的南湖乡(94.06~94.09o E,39.51~39.55o N),海拔1139m,总面积达11.06km2,气候属于温带干旱性气候,全年降水稀少,年均降水量39.9mm,蒸发量2486mm.区内水源自祁连山北麓西段的党河水库渗漏补给,农业生产用水依靠灌溉,属于典型的绿洲灌溉农业区.日温差较大,极端最高温40.4℃,极端最低温-30.5℃,年均温度9.3℃.光照充足,全年日照时数3 115~3247h,年总辐射量5903~6309MW/m2,土壤类型以灰棕漠土、棕漠土、风沙土、盐土为主[13].实验区内种植适宜该地气候条件的多年生无核白葡萄,葡萄架高2.5m,平均胸径为3.5cm,南北行向,每行葡萄株之间间距不定(<1m),行距为3m.该种的生长季为5-9月,约140d,4月底萌芽, 5月底开花,6-7月中旬结果,7月底-8月成熟,9月开始采摘.栽培管理措施均为4月下旬-5月上旬定植,7月下旬-8月中旬摘心、打副梢等整形处理,10月初埋土.30d左右漫灌溉1次,实验期间7月20日和8月17日进行了2次灌溉,8月26日发生降雨事件,降雨量为3.55mm.在灌溉的同时施入1.33~2.33kg/hm2尿素、磷酸二铵或硫酸钾型复合肥.实验区土壤为多砾质沙土,土壤pH值为8.6,土壤有机质质量分数为9.15g/kg,全氮质量分数为0.59g/kg,有效磷、速效钾质量分数分别为11.62、98.53mg/kg[14].1.2实验设计与布设核心研究区在南湖乡西南部,样地大小为52m×43m.采用美国LI-COR公司生产的LI-8100A开路式土壤通量测量系统及LI-8150多路器测量葡萄生长期(7-10月)的土壤呼吸作用.在LI-8150多路器上接4个长期测量室(基座为内径21.34cm,高11.43cm的PVC土壤环),进行区分有根、无根区域土壤呼吸的连续观测实验.具体方法是:在葡萄树行间隔内(3m),距葡萄主干约0.5m和1.5m处各设置2个0.6m×0.6m样方,且将距葡萄主干1.5m处样方深挖至1m(葡萄根深约为0.8m[15]),移除土内根系,并在所挖长方体样方内环四面放入筛网,把土填回原处,3周后放置长期测量室进行测量.测量前1d将PVC环嵌入土壤内,除去土壤表面杂草.测量为全天24h连续观测,每30min记录一次.应用与LI-8100配套的土壤温湿度传感器同步测定土壤表层下5cm处的土壤温度和湿度.光合有效辐射数据由研究区内4m高的小型气象观测站获得,同时用土壤温湿度传感器观测0、5、10、20cm 处的土壤温湿度.1.3数据处理由于数据部分缺失,故取生长季7月13-20日, 8月21-27日,9月28日-10月4日(分别处于葡萄结果期、成熟期和采摘期)3段连续数据进行分析.将有根、无根区2个观测点的平均值作为实测数据.用MATLAB软件进行绘图和数据拟合分析.2结果与分析2.1不同时期葡萄有根、无根区土壤呼吸速率日变化将葡萄生长季3个不同时段7d无根、有根区兰州大学学报:自然科学版,2016,52(1)44土壤呼吸速率数据进行平均,做出日变化曲线图(图1).由图1可以看出二者存在明显的日变化规律且差异明显.不同时段无根、有根区土壤呼吸速率日变化基本呈不对称双峰曲线,无根区土壤呼吸速率最大值出现在14:00-18:00,有根区土壤呼吸速率最大值出现在12:00-20:00,最小值都出现在7:00,且峰值过后的土壤呼吸速率大于峰值前.结果期内7d (7月13-20日),无根区土壤呼吸速率日平均值为3.1μmol/(m 2·s),有根区土壤呼吸速率日平均值为5.5μmol/(m 2·s),根呼吸约占有根区土壤呼吸速率的43%,有根区土壤呼吸速率远大于无根区土壤呼吸速率;成熟期内7d (8月21-27日),无根区土壤呼吸速率日平均值为2.5μmol/(m 2·s),有根区土壤呼吸速率日平均值为3.2μmol/(m 2·s),根呼吸约占有根区土壤呼吸速率的21%.土壤呼吸速率日变化不大,原因为该时段内天气状况为阴天且在8月26日发生降雨事件,土壤温度的日变化及光合有效辐射均较小.采摘期内7d (9月28日-10月4日),无根区土壤呼吸速率日平均值为1.7μmol/(m 2·s),有根区土壤呼吸速率日平均值为2.0μmol/(m 2·s),根呼吸约占有根区土壤呼吸速率的15%,在15:00左右由于有根区土壤呼吸速率波动下降,无根区土壤呼吸速率高于有根区土壤呼吸速率.2.2无根、有根区土壤呼吸特征与环境因子的关系土壤温湿度对土壤呼吸有重要影响,研究表明干旱区表层土壤温湿度有明显的季节变化[16].将0、5、10、20cm 土壤温湿度与土壤呼吸速率做相关性分析,发现0、5cm 土壤温湿度与土壤呼吸速率相关性较好,故取0、5cm 土壤温湿度进行数据分析.3个时期5cm 土壤含水量变化范围:成熟期(22%~28%)>结果期(16%~19%)>采摘期(8%~9%)且日变化很小,说明土壤含水量不是影响土壤呼吸速率日变化的主要原因.由图2可知:0cm 处土壤温度的日变化最大值出现在16:00左右,最小值出现在8:00左右,无根区土壤呼吸速率与0cm 处土壤温度日变化趋势基本一致.5cm 处土壤温度日变化波动不大,最大值出现在17:00左右,最小值在9:00左右.0cm 处土壤温度峰值比无根区土壤呼吸速率峰值滞后约3h,而与有根区土壤呼吸速率峰值之间的滞后不明显.图3中土壤呼吸速率与5cm 处土壤温度日变化的散点图表现为顺时针环状,从左下角到右上角顺时针方向(7:00-16:00)为温度上升时段,从右上角至左下角顺时针方向(16:00-次日7:00)为温度下降时段.5cm 处土壤温度最大值与土壤呼吸速率最大值之间的连线(图3a 中黑色直线)即为迟滞时间大小.无根区土壤呼吸速率与5cm 处土壤温度的关系曲线斜率大于有根区土壤呼吸速率与5cm 处土壤温度的关系曲线的斜率,说明在日尺度上无根区土壤呼吸速率对5cm 处土壤温度变化较有根区土壤呼吸速率敏感.迟滞环的大小与土壤呼吸速率变化幅度和迟滞时间有关,而与土壤呼吸速率的大小无关.土壤呼吸速率日变化幅度越大,迟滞时间越长,迟滞环越明显.图3中无根区迟滞现象较有根区明显,这与无根区土壤呼吸速率日变化波动幅度较大有关.同理,由于8月21-图1不同时期土壤呼吸速率日变化特征Fig.1Diurnal variations of soil respiration rate fordifferent time.马婷，等：：葡萄农田土壤呼吸时空变异性及其与土壤温湿度的关系45图2不同时期土壤呼吸速率与土壤温度的日变化关系Fig.2Diurnal variations of soil respiration rate and soil temperature for different periods.图3不同时期土壤呼吸速率与5cm 处土壤温度的关系Fig.3Diurnal variations of soil respiration rate and soil temperature at 5cm for differentperiods兰州大学学报:自然科学版,2016,52(1)46图4不同时段土壤呼吸速率与光合有效辐射日变化关系Fig.4Diurnal variations of soil respiration rate and photosynthetic active radiation for different periods27日土壤呼吸速率日变化波动幅度很小,故基本无迟滞现象出现.梯度法、同位素法或温度控制等[17-18]研究表明土壤呼吸速率与光合有效辐射密切相关(图4).3个时段内光合有效辐射:结果期>采摘期>成熟期.无根区土壤呼吸速率与光合有效辐射相关性较好,二者变化趋势基本一致;而在有根区,当光合有效辐射在14:00左右达到最大时,土壤呼吸速率却呈波动下降趋势,在光合有效辐射峰值过后,土壤呼吸速率又有所回升,这与光抑制现象有关[19-20].2.3有根、无根区土壤呼吸速率季节变化模拟为定量研究葡萄生长季水热因子在土壤呼吸中的贡献,用与LI-8100同步测得的地下5cm 处土壤温湿度与土壤呼吸速率进行回归分析.首先用温度或湿度的单因子模型对无根、有根区土壤呼吸速率进行回归分析(n =1008),结果如下:SR=-1.222+0.192T 5,R 2=0.55,(1)SR=0.021T 51.601,R 2=0.56,(2)SR=0.492e 0.082T 5,R 2=0.57,(3)SR=-3.034+0.364T 5,R 2=0.43,(4)SR=0.006T 52.714,R 2=0.46,(5)SR=0.370e 0.122T 5,R 2=0.48,(6)SR=1.488+0.049W 5,R 2=0.19,(7)SR=-1.743+0.491W 5-0.012W 52,R 2=0.54,(8)SR =1.706e 0.018W 5,R 2=0.17,(9)SR =2.344+0.073W 5,R 2=0.10,(10)SR =-6.717+1.389W 5-0.040W 52,R 2=0.87,(11)SR =2.713e 0.016W 5,R 2=0.08.(12)其中，SR 为土壤呼吸速率，T 5为5cm 处土壤温度，W 5为5cm 处土壤温度.(1)~(3)式分别为无根区土壤呼吸速率与5cm 土壤温度之间线性模型、乘幂模型、指数模型的拟合，(4)~(6)式分别为有根区土壤呼吸速率与5cm 土壤温度之间线性模马婷，等：：葡萄农田土壤呼吸时空变异性及其与土壤温湿度的关系47型、乘幂模型、指数模型的拟合，(7)~(9)式分别为无根区土壤呼吸速率与5cm土壤湿度之间线性模型、多项式模型、指数模型的拟合，(10)~(12)式分别为有根区土壤呼吸速率与5cm土壤湿度之间线性模型、多项式模型、指数模型的拟合.温度模型中,幂函数模型对土壤呼吸季节变化拟合效果最优,可分别解释无根、有根区土壤呼吸速率变化情况的57%、48%,无根区拟合效果优于有根区;在湿度模型中,二次曲线对土壤呼吸速率变化情况拟合效果最好,可分别解释无根、有根区土壤呼吸速率季节变化情况的54%、87%,这可能是模型中对水分二次曲线的拟合考虑到干湿情况下土壤呼吸可能的响应特征,且在二次模型中有根区土壤呼吸速率的拟合优度判定系数R2远高于无根区土壤呼吸速率的.无根区温度拟合效果优于湿度拟合效果,说明温度是影响无根区土壤呼吸速率季节变化的主要原因;而有根区则相反,湿度是影响有根区土壤呼吸速率季节变化的主要因子.3讨论3.1不同时期葡萄有根、无根区土壤呼吸速率日变化规律通过对敦煌市南湖乡的葡萄地内土壤呼吸速率的研究发现,其日变化特征呈不对称双峰曲线,土壤呼吸速率最大值出现之后变化并非单一减少,而是有所回升,峰值过后的土壤呼吸速率大于峰值前.黄湘等[21]在胡杨群落中的研究也得出相似的结论,但与许多研究者的结果略有差异[22-23],这与地理位置、土壤类型、植被类型等有关.根呼吸是有植物生长的生态系统中土壤呼吸的主要部分,由于试验水平、植被种类、生态系统类型等因素的差异,各研究者所采用的方法及所计算的根际呼吸比例也存在一定的差异[24].本研究用间隙法区分根呼吸,结果表明根呼吸对总土壤呼吸的贡献随时间而改变,变化范围为15%~43%. Kuzyakov等[25]进行文献调研后认为平均而言,农田生态系统中根呼吸对土壤呼吸的贡献为5%~ 48%,本研究结果在此范围内.张雪松等[10]得到4-5月华北平原冬麦田的根呼吸对土壤总呼吸的贡献为32%~45%.李虎等[24]估算6-10月黄淮海平原玉米根际呼吸对土壤呼吸的贡献率为91%~95%,棉花和冬小麦根际呼吸对土壤呼吸的贡献率分别约为70%、80%.根呼吸的变化与自身生长或维持生命活动所需要的能量的多少有关,本研究与已有研究资料对比,生长季根呼吸对土壤总呼吸贡献略低.由于根呼吸作用不仅与葡萄自身的生理生长阶段和活性有关,而且与环境因素、土壤的水分条件有内在联系[26],在观测期间午后有根区土壤呼吸速率有所下降、成熟期和采摘期土壤含水量过高或者过低,都影响了根呼吸的大小.较短时间段内根呼吸占土壤呼吸的比例,还不能清楚地认识葡萄根呼吸在整个生长季的动态变化.3.2无根、有根区土壤呼吸特征与环境因子的关系在日变化尺度上,无根、有根区5cm处土壤温度峰值都在土壤呼吸速率峰值之后即出现迟滞现象,土壤呼吸与5cm处土壤温度的关系呈现顺时针方向的环状,同样的现象也在其他地区观测到,但迟滞方向有差异.Riveros等[27]研究认为土壤呼吸速率受光合有效辐射影响大的地区迟滞方向为顺时针,但Phillips等[28]认为迟滞环方向与测量土壤温度的深度有关,在10cm及以下土层中,受热扩散和气体扩散系数等物理过程影响土壤呼吸速率峰值滞后与土壤温度峰值,迟滞环方向为逆时针.对迟滞产生的原因有许多解释,主要的解释因子包括温度、湿度、有效光合辐射和微生物等环境因子和热扩散、气体扩散率等物理过程[28-31].本研究两个湿度不同的阶段(7月13-20日,9月28日-10月4日)都出现明显迟滞现象,表明迟滞与土壤水分关系不大[32].无根区土壤呼吸速率与0cm处土壤温度日变化规律一致而与5cm处土壤温度出现迟滞现象,是因为土壤呼吸产生的深度与所测量土壤温度的深度不匹配[33],也即受热扩散和气体扩散系数等物理过程影响.在无根区0cm处土壤温度与土壤呼吸速率变化趋势一致,由于扩散系数的影响,0cm处土壤温度日变化曲线较5cm处土壤温度先到达峰值,无根区土壤呼吸速率与5cm 处土壤温度之间发生迟滞现象(7月13-20日,9月28日-10月4日).当0cm处土壤温度日变化曲线变幅较小时,受土壤温度影响土壤呼吸速率变得相应平缓,迟滞现象不明显(8月21-27日).如果迟滞现象仅受物理过程控制,那么无根、有根区土壤呼吸速率峰值出现的时间一致,只有大小不一致[34],在同一温度下土壤呼吸速率不同,说明除温度以外其他因素也影响土壤呼吸速率的日变化,这可能与光合有效辐射或微生物动态有关[35].在有根区,光合有效辐射达到最大值时,叶片吸收光能过多,不能及时有效地加以利用或耗散,引起光合能力降低,发生光合作用的光抑制[36],土壤呼吸兰州大学学报:自然科学版,2016,52(1)48速率有波动下降的趋势,土壤呼吸速率变幅减小,导致有根区迟滞现象不明显.8月21-27日有根区光合有效辐射较小,无根区土壤呼吸速率变化不大,基本无迟滞现象出现.此外,没有发现光合有效辐射与有根区土壤呼吸速率之间,由于叶子中产生的光合产物经韧皮部运输到根部,从而出现十几个小时甚至几天的迟滞现象[37-38],而是土壤呼吸速率快速响应光合有效辐射变化,这与Thomp-son等[39]的研究结果基本一致.3.3有根、无根区土壤呼吸速率季节变化模拟本研究用5cm处的土壤温湿度与土壤呼吸速率做回归性分析.在单因子模型中,无根区土壤温度对土壤呼吸拟合效果较好,即无根区土壤呼吸速率季节变化主要受温度变化的影响,而有根区土壤湿度拟合效果优于土壤温度,说明有根区土壤呼吸速率季节变化主要受土壤含水量变化影响.在湿度模型中,二次曲线模型拟合效果远优于其他模型,张红星等[40]认为在干湿交替下二次曲线可以解释土壤呼吸速率与土壤湿度之间的关系,原因是土壤湿度在季节尺度上是影响土壤呼吸的关键因子,当土壤处于相对缺水状态时,土壤湿度的增加促进土壤呼吸;当土壤湿度超过某个范围时,土壤水分填充了土壤空隙,使土壤微生物缺氧,同时阻碍CO2的释放[41],即土壤湿度对土壤呼吸有双向调节作用[42].本研究发现二次曲线模型对有根区土壤呼吸速率拟合效果比无根区土壤呼吸速率更好,可能与有根区土壤呼吸产生的深度与无根区不同有关[34].因此需对有根、无根区土壤呼吸对不同深度土壤含水量的响应做进一步研究.双因子模型比单因子模拟能解释更多的土壤呼吸的时间变化且SR=ae bT5(c+dW5+eW52)拟合效果最好,是因为此模型既体现了土壤呼吸速率随温度的正向指数变化,又体现了土壤水分对土壤呼吸的双向调节作用.参考文献[1]Raich J W,Tufekcioclu A.Vegetation and soil respira-tion:correlations and controls[J].Biogeochemistry,2000, 48(1):71-90.[2]苏培玺,周紫鹃,张海娜,等.荒漠植物沙拐枣群体光合作用及土壤呼吸研究[J].北京林业大学学报,2013,35(3): 56-63.[3]周海莲,孙刚,张凯,等.合肥市森林土壤呼吸特点及其影响因子[J].安徽农业大学学报,2009,36(3):393-396.[4]Nakane K,Yamamoto M,Tsubota H.Estimation of rootrespiration rate in a mature forest ecosystem[J].Japanese Journal of Ecology,1983,33:397-408.[5]金琳,李玉娥,高清,等.中国农田管理土壤碳汇估算[J].中国农业科学,2008,41(3):734-743.[6]林而达.气候变化与农业可持续发展[M].北京:科学出版社,2001.[7]Martens D A.Plant residue biochemistry regulates soilcarbon soil carbon sequestration[J].Soil Biochemistry, 2000,32(3):361-369.[8]韩广轩,周广胜,许振柱.中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望[J].植物生态学报,2008,32(3):719-733.[9]刘爽,严昌荣,何文清,等.不同耕作措施下旱地农田土壤呼吸及其影响因素[J].生态学报,2010,30(11): 2914-2919.[10]张雪松,申双和,谢轶嵩,等.华北平原冬麦田根呼吸对土壤总呼吸的贡献[J].中国农业气象,2009,30(3): 289-296.[11]李志国,张润花,赖冬梅,等.膜下滴灌对新疆棉田生态系统净初级生产力、土壤异氧呼吸和CO2净交换通量的影响[J].应用生态学报,2012,23(4):1018-1022.[12]韩广轩,周广胜,许振柱.玉米生长季土壤呼吸的时间变异性及其影响因素[J].生态学杂志,2008,27(10): 1698-1705.[13]李亮.土壤-地下水系统对天然植被生长的影响研究:以敦煌盆地为例[D].武汉:中国地质大学环境学院, 2013:1-137.[14]曹文亮,贺生兵,潘晓艳,等.敦煌市耕地养分聚类分析[J].甘肃农业科技,2013(2):3-5.[15]周青云,王仰仁,孙书洪,等.根系分区交替滴灌条件下葡萄根系分布特征及生长动态[J].农业机械学报, 2011,42(9):59-63.[16]张婕,张文煌,王晓妍,等.半干旱地区土壤湿度变化特征[J].兰州大学学报:自然科学版,2012,48(2):57-61.[17]Carbone M S,Trumbore S E.Contribution of new photo-synthetic assimilates to respiration by perennial grasses and shrubs:residence times and allocation patterns[J].New Phytologist,2007,176(1):124-135.[18]Barbour M M,Hunt J E,Dungan R J,et al.Variation inthe degree of coupling between delta C-13of phloem sap and ecosystem respiration in two mature nothofagus for-ests[J].New Phytologist,2005,166(2):497-512. 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