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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

全球气候变暖是目前尤为重要的大气环境问题，一直备受各国政府广泛关注。中国是一个农业大国，中国政府已经积极地开展多种措施应对气候变化对中国的农业产生的影响。全球变暖的主要因素是大气温室气体浓度的不断增加。其中，ch₄、co₂和n₂o是最主要的几种温室气体，随着人口的不断増加和社会的快速发展，全球大气中的ch₄、co₂和n₂o的浓度呈逐年升高的趋势，其浓度已由工业革命前的0.7ppm、278ppm和271ppb上升到2011年的1.8ppm、390.5ppm和324.2ppb，分别上升了150％、40％和20％^[1]。在温室气体中，co₂对温室效应的贡献率最大，大气混合温室气体的总辐射强迫（radiative forcing）上升至2011年2.83wm^-2，相比于2005年上升了8％，主要原因是co₂辐射强迫相比于2005年上升了10％，上升至1.82 wm^{-2 [1]} 。和n₂o在大气中的生命周期分别为12.4年和121年，其100年尺度全球温度变化，ch₄潜能值分别是co₂的11倍和297倍^[1]。

由于温室气体的湿室效应，导致全球地表平均湿度在不断地升高。从1951年到2010年，湿室气体对全球地表平均温度的贡献在0.5℃-1.3℃，其他人为辐射的贡献在-0.6℃－0.1℃，自然辐射贡献在－0.1℃－0.1℃^[1]。据估计到21世纪中期我国平均气温可能升高1.2℃－2.0℃，到21世纪末将会升高2.2℃－4.2℃

可以看出，在未来几十年，气候变暖的趋势还将持续下去^[2]。气温的升高势必会对农田作物以及土壤过程产生影响。

2. 研究的基本内容

降水量减少对大豆?冬小麦轮作农田土壤呼吸的影响：

（1）降水量减少对大豆?冬小麦轮作农田土壤温度的影响。

（2）降水量减少对大豆?冬小麦轮作农田土壤湿度的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

一、实施方案

在试验田中进行冬小麦(Triticum aestivum L,)-大豆(Glycine max (Linn,)Merr,)轮作的方式进行实验。分别于2017年11月、2018年6月播种冬小麦和大豆。供试小麦品种为宁麦13号，大豆品种为八月白。实验在降水管理中分为：对照（CK），降水减少20%（P₁），降水减少40%（P₂），两个梯度，每种处理设置三个重复，采用随机区组实验，共计9块实验小区。每个小区的面积为2.5m2.5m，在小区与小区之间设置30cm宽，25cm深的防水隔离沟。按当地常规农业管理措施对每个实验小区进行田间管理。由于当地降水量充沛，作物生长期间未进行灌溉。

在试验小区P₁、P₂上方搭建透明的PVC材料的阳光板作为遮雨板，共安装6块遮雨板，平均分布。巧块遮雨板长2.5m，横向凹曲呈＂Ｕ＂型悬挂并与水平面保持一定的坡度，便于降水顺着遮雨板流下进入导水沟渠，距离地面离度1.5m，遮雨板的总截面积为试验小区面积的20%和40%。

(1)土壤呼吸的测定

采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统(LI-COR公司，美国)进行土壤呼吸的测量，在试验田小区中安装直径为20 cm、高10 cm的PVC测量圈，并埋入土壤中5 cm，埋入时需压紧底座周边土壤，以防止漏气。采样日观测时间在8:00~11:00之间，采样频率为每周1~2次。

(2)土壤温度和湿度的测定

土壤的温度与湿度测量与土壤呼吸测量同时间段，使用温湿度仪进行测量，将测量探头插入土中约5 cm深处，等待仪器读数稳定时记录数据，并注意保持探头的洁净。

二、进度安排

三、预期效果

完成野外观察和室内的实验测定，并通过整理分析所获得的实验数据来完成论文。

4. 参考文献

[1] stocker t f, qin d, plattner g k, et al. 1pcc, 2013:climate change 2013: the physical science basis. contribution of working group1 to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climatechange[j]. 2013.

[2] 丁一汇，任国玉，石广玉，等.气候变化国家评估报告(i):中国气候变化的历史和未来趋势[[j].气候变化研究进展，2006, 2(1): 3-8.

[3] ding y, ren g, zhao z, et al. detection, causes andprojection of climate change over china:an overview of recent progress[j].advances in atmospheric sciences, 2007, 24(6):954-971.