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摘要
为探明加气灌溉技术对土壤呼吸速率的影响及调控机制，完善加气灌溉技术下土壤呼吸排放机理，以国家土壤质量湛江观测实验站为平台开展为期3年（2019-2021年）的定位试验，每年开展2次试验观测，研究加气灌溉（Aerated irrigation，AI）和不加气灌溉（CK）两种处理下对土壤呼吸速率、土壤温度、含水率、含氧量、土壤细菌生物量及根系生物量的影响，采用偏最小二乘回归（Partial least square regression analysis，PLSR）方法建立两种处理下土壤呼吸速率与土壤温度、含水率、含氧量、土壤细菌生物量及根系生物量的回归方程，筛选出加气灌溉技术下影响土壤呼吸速率变化的主要土壤环境因子。研究结果表明，AI处理分别提高土壤呼吸速率和土壤含氧量12.30%～20.54%和19.90%～25.70%，同时分别提高植株根系生物量和土壤细菌生物量15.30%～22.67%和35.10%～69.17%，降低土壤含水率3.36%～14.30%，不同处理对土壤温度影响不显著。回归拟合结果表明，两种处理下土壤呼吸速率与土壤温度、土壤含水率均呈二次多项式负相关关系，与土壤含氧量呈线性正相关，与根系生物量呈幂函数正相关，与土壤细菌生物量呈指数正相关。PLSR模型的变量重要性投影（Variable importance for projection，VIP）值表明土壤温度（VIP为1.48）、土壤含氧量（VIP 为1.40）、根系生物量（VIP 为1.25）和细菌生物量（VIP为1.09）是影响土壤呼吸速率变化的主要影响因子，加气灌溉技术可以通过改变土壤含氧量、根系生物量及细菌生物量对土壤呼吸速率产生驱动作用。研究为完善加气灌溉下土壤呼吸速率变化响应机理、合理制定有效的土壤碳排放调控管理措施提供理论依据。
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