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Carb.n Turnover in a Crop Rotation Under Free Air CO_2 Enrichment (FACE)

Pedosphere 2005年第6期15卷 728-738页

作者： H. J. WEIGEL A. PACHOLSKI S. b.RKART M. HELAL O. HEINEMEYER b. kleikamp R. MANDERSCHEID C. FRüHAUF G. F. HENDREY K. LEWIN J. NAGY Institute of Agroecology Federal Agricultural Research Centre (FAL) Bundesallee 50 38116 Braunschweig (Germany). German Weather Service Agriculture Department Kreuzweg 25 65366 Geisenheim (Germany) Earth Systems Sciences Division Brookhaven National Laboratory Building 490D P.O. Box 5000 Upton NY 11973 (USA)

Mostly b.sed on assumptions derived from controlled-environment studies, predicted future atmospheric CO2 concentrations [CO2] are expected to have considerab.e impacts on carb.n （C） turnover in agro-ecosystems. In order to allow the in situ examination of C-transformations in the plant-soil system of arab.e crop rotations under future [002], a free air carb.n dioxide enrichment （FACE） experiment （550 μmol mol^-1 CO2） was started at b.aunschweig, Germany in 1999. The crop rotation under investigation comprised winter b.rley, a cover crop （ryegrass）, sugar b.ets and winter wheat. Assessments of CO2 effects included the determination of ab.ve- and b.lowground b.omass production, measurements of canopy CO2- and H2O- fluxes, soil microb.al b.omass and in situ soil respiration. The results ob.ained during the 1st crop rotation cycle （3 years） showed that for the selected crops elevated [CO2] entailed significant positive effects （P 〈 0.05） on ab.veground （6%-14% stimulation） and b.lowground b.omass production （up to 90% stimulation）, while canopy evapotranspiration was reduced. This resulted in increased soil water content. Also, depending on crop type and season, high CO2 stimulated in situ soil respiration （up to 30%）, while soil microb.al b.omass did not show significant respouses to elevated [CO2] during the first rotation cycle.

关键词： agroecosystems carb.n elevated CO2 FACE soil

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