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  中国水土保持科学   2022, Vol. 20 Issue (3): 53-61.  DOI: 10.16843/j.sswc.2022.03.007
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引用本文 

赵苗苗, 郑粉莉, 王婧, 王雪松, 焦健宇, 魏晗梅. 土壤微量元素对CO2摩尔分数和温度升高响应的模拟试验[J]. 中国水土保持科学, 2022, 20(3): 53-61. DOI: 10.16843/j.sswc.2022.03.007.
ZHAO Miaomiao, ZHENG Fenli, WANG Jing, WANG Xuesong, JIAO Jianyu, WEI Hanmei. An experimental study on the responses of soil microelement availability to elevated CO2 concentration and temperature rising[J]. Science of Soil and Water Conservation, 2022, 20(3): 53-61. DOI: 10.16843/j.sswc.2022.03.007.

项目名称

中国科学院国际合作局国际伙伴计划项目“气候变化对中国黄河中游和塞尔维亚萨瓦河流域农业水土环境影响评估及适应对策”(161461KYSB20170013)

第一作者简介

赵苗苗(1998—), 女, 硕士研究生。主要研究方向: 气候变化与土壤生态。E-mail: zhmm@nwafu.edu.cn

通信作者简介

郑粉莉(1960—), 女, 博士, 研究员。主要研究方向: 土壤侵蚀过程, 预报和环境效应评价。E-mail: flzh@ms.iswc.ac.cn

文章历史

收稿日期：2021-12-01
修回日期：2022-03-24
Contents              Abstract              Full text              Figures/Tables              PDF
土壤微量元素对CO2摩尔分数和温度升高响应的模拟试验
赵苗苗 1, 郑粉莉 1,2, 王婧 1, 王雪松 1, 焦健宇 1, 魏晗梅 1     
1. 西北农林科技大学水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 712100, 陕西杨凌;
2. 中国科学院 水利部 水土保持研究所, 712100, 陕西杨凌
收稿日期：2021-12-01; 修回日期：2022-03-24
项目名称：中国科学院国际合作局国际伙伴计划项目“气候变化对中国黄河中游和塞尔维亚萨瓦河流域农业水土环境影响评估及适应对策”(161461KYSB20170013)
第一作者简介：赵苗苗(1998—), 女, 硕士研究生。主要研究方向: 气候变化与土壤生态。E-mail: zhmm@nwafu.edu.cn
通信作者简介：郑粉莉(1960—), 女, 博士, 研究员。主要研究方向: 土壤侵蚀过程, 预报和环境效应评价。E-mail: flzh@ms.iswc.ac.cn
摘要：研究土壤微量元素含量对CO2摩尔分数和温度升高的响应, 可为气候变化背景下农田土壤健康质量评价提供科学依据。以谷子(Setaria italica)为试验材料, 设置3种气候模拟情景, 即对照(400 μmol/mol CO2摩尔分数，22 ℃大气温度)、仅CO2摩尔分数升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数，22 ℃大气温度)和CO2摩尔分数和温度双升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数，26 ℃大气温度)和2种水分条件, 即充分供水(70%田间持水量)和轻度干旱(50%田间持水量), 研究谷子农田土壤微量元素对CO2摩尔分数升高和增温的响应。结果表明: 1) 仅CO2摩尔分数升高较对照处理增加土壤有效态微量元素含量, 其中, 在轻度干旱胁迫下土壤有效铜和锌含量分别显著增加20.4%和107.4% (P < 0.05), 在充分供水条件下二者分别显著增加18.6%和133.4%(P < 0.05);2) CO2摩尔分数和温度双升高较对照处理增加土壤有效态锰、铜和锌含量, 但降低土壤有效铁含量; 其中, 充分供水条件下土壤有效铜和锌含量分别显著增加19.4%和109.3%(P < 0.05), 轻度干旱条件下土壤有效锰、铜和锌含量分别显著增加14.4%、14.5%和118.3%(P < 0.05)；3)充分供水条件下土壤有效锌含量和谷子地下生物量呈显著负相关, 而其与土壤有机质含量呈显著正相关; 轻度干旱条件下土壤有效锰与谷子地上生物量呈显著负相关。总之，CO2摩尔分数升高在不同程度上增加土壤有效态微量元素含量, 但在CO2摩尔分数升高的基础上增温则使土壤有效态微量元素含量的增幅减小; 与土壤有效铁和有效锰相比, 土壤有效铜和有效锌对CO2摩尔分数升高和增温的响应更为敏感。
关键词：CO2摩尔分数    温度    土壤微量元素    盆栽试验    
An experimental study on the responses of soil microelement availability to elevated CO2 concentration and temperature rising
ZHAO Miaomiao 1, ZHENG Fenli 1,2, WANG Jing 1, WANG Xuesong 1, JIAO Jianyu 1, WEI Hanmei 1     
1. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi, 712100, China;
2. Institute of Soil and Water Conservation, CAS & MWR, Yangling, Shaanxi, 712100, China
Abstract: [Background] The fifth IPCC assessment report pointed out that the atmospheric CO2 concentration would exceed 700 μmol/mol at the end of the 21st century, and the global mean surface temperature would rise by 0.3 ℃-4.8 ℃ on the current basis. Climate change induces multiple stresses on plant growth and soil health quality. It is well known that soil microelements are crucial indicators for plant growth and soil health quality. Previous studies generally focused on the isolated effect of elevated CO2 concentration and temperature on soil microelement contents. Therefore, clarifying the coupling effects of elevated CO2 and temperature on soil microelements is crucial for the evaluation of soil health quality under the climate change background. [Methods] A pot experiment was conducted in artificial climate chambers to investigate the coupling effects of elevated CO2 and temperature on 4 kinds of soil microelement availability (Fe, Mn, Cu and Zn). The experimental treatments included 3 climate scenarios, i.e., the controlled experiment (400 μmol/mol CO2 and 22 ℃, CK), elevated CO2 (700 μmol/mol CO2 and 22 ℃, EC), both elevated CO2 and temperature (700 μmol/mol CO2 and 26 ℃, EC+ET), each climate scenario covered two water conditions, i.e., sufficient water supply (70% of field capacity) and light water stress (50% of field capacity). The total and available contents of soil microelements were measured at maturity stage of millet. [Results] 1) Compared with CK, only elevated CO2 treatment increased soil available microelement contents under the 2 water conditions. Under the light water stress condition, elevated CO2 significantly increased the contents of soil available Cu and Zn by 20.4% and 107.4%, respectively (P < 0.05); and under the sufficient water supply condition, elevated CO2 concentration significantly increased 18.6% and 133.4% of soil available Cu and Zn contents, respectively (P < 0.05). 2) Compared with CK, both elevated CO2 and temperature increased soil available Mn, Cu and Zn contents under the two water conditions, while it reduced the soil available Fe content. Under the sufficient water supply condition, soil available Cu and Zn contents significantly increased by 19.4% and 109.3%, respectively (P < 0.05). Under the light water stress condition, soil available Mn, Cu and Zn contents significantly increased by 14.4%, 14.5% and 118.3%, respectively (P < 0.05). 3) Under the sufficient water supply condition, soil available Zn content had a significantly negative correlation with millet belowground biomass, while it had a significantly positive correlation with soil organic matter content; under the light water stress condition, soil available Mn content showed a significant decreasing trend with the increase of millet aboveground biomass. [Conclusions] Elevated CO2 promotes the accumulation of soil available microelement contents, but this promotion is weakened when the temperature increases simultaneously. Compared with soil available Fe and Mn contents, soil available Cu and Zn contents are more sensitive to elevated CO2 and temperature. These results may enhance the understandings on the impacts of climate change on soil microelement availability.
Keywords: CO2 concentration    temperature    soil microelement    pot experiment    

自工业革命以来, 大气CO2摩尔分数以前所未有的速度增加, 到2018年全球CO2摩尔分数已经增加至407.8 μmol/mol。CO2摩尔分数的增加会加剧全球气候变暖, IPCC第5次评估报告[1]指出, 21世纪末期大气CO2摩尔分数将超过700 μmol/mol, 地球表层的平均温度将在现在的基础上升高0.3 ℃~4.8 ℃。由于农业生产的重要性, 农田生态系统对气候变化的响应成为研究热点[2], 研究多集中于气候变化对作物生理生态[3-4]以及土壤碳、氮、磷等大量元素[5]的影响。

铁、锰、铜、锌是植物正常生长发育所必需的微量元素, 它们多为植物体内酶、维生素和生长激素的组成成分或活化剂, 直接参与植物体的营养和代谢过程, 其供应状况会对作物产量及其营养品质产生重要影响[6-7]。铁和锌是多种酶的组分或辅酶因子, 在植物的氧化- 还原过程中起重要的作用[6]。目前关于大气CO2摩尔分数升高和增温对土壤有效态微量元素影响的研究主要集中单气候因素方面[8-11]。任思荣等[9]和王小治等[10]的研究发现, CO2摩尔分数升高在一定程度上增加了土壤有效铁、锰、铜、锌的含量; 李裕等[11]的研究表明在1 ℃~3 ℃的增温范围内, 土壤有效锰、铜、锌含量随温度的升高而增加。然而, 全球变暖背景下大气CO2摩尔分数升高和增温是相伴发生的, 仅探究CO2摩尔分数或温度升高对土壤微量元素的影响不足以解析CO2摩尔分数升高和增温双重驱动下土壤有效态微量元素含量的变化, 难以为土壤健康质量评价提供科学支撑; 因此, 需要加强CO2摩尔分数升高和增温的综合效应对土壤微量元素变化影响的研究。基于此, 笔者采取人工气候模拟和盆栽试验相结合的研究方法, 分析大气CO2摩尔分数升高和增温对谷子农田土壤主要微量元素有效性的影响, 以期为气候变化背景下农田土壤健康质量评价提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计及依据

本研究采用盆栽控制试验, 于2019年4月在西北农林科技大学人工气候室进行。试验共设3种气候情景(表 1)，即对照(400 μmol/mol CO2摩尔分数, 22 ℃大气温度)、仅CO2摩尔分数升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数, 22 ℃大气温度)、CO2摩尔分数和温度双升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数, 26 ℃大气温度); 2种水分处理, 即充分供水(70%田间持水量, 18%质量含水量)和轻度干旱(50%田间持水量, 13%质量含水量); 共计6个处理, 每个处理设置4个重复。设定CO2摩尔分数400 μmol/mol和日均温22 ℃的依据分别为2018年大气CO2摩尔分数(407.8 μmol/mol)和国家气象科学数据中心—武功站1981—2010年6—9月的多年日平均气温[12](22 ℃); 设定CO2摩尔分数700 μmol/mol和增温4 ℃的依据分别为IPPC CMIP5所预测的21世纪末期大气CO2摩尔分数(700 μmol/mol)和温度增幅4 ℃。根据前人研究[13-14], 70%和50%田间持水量分别为谷子生长的适宜水分水平和轻度干旱胁迫水分水平。

表 1 试验设计及采样时间 Tab. 1 Design of experiment and the date of soil sample collection
1.2 材料与方法

本试验选用我国北方干旱、半干旱地区重要的粮食作物谷子(Setaria italica), 品种为‘晋谷21’。盆栽土壤采自陕西杨凌区农田0~20 cm的表层土壤, 土壤类型为塿土。土壤采集后过5 mm筛, 去除土壤中的根系、枯落物等杂质。该土壤铁、锰、铜和锌的总质量分数依次为27.4 g/kg、637 mg/kg、33.75 mg/kg和83 mg/kg, 有效态质量分数依次为9.59、18.98、1.61和3.92 mg/kg。土壤有机质、全氮、全磷和有效磷质量分数依次为31.03 g/kg、1.51 g/kg、0.97 g/kg和26.59 mg/kg, pH为8.3(土水比为1 ∶2.5), 土壤密度为1.26 g/cm3, 土壤田间持水量为26%(质量含水量)。

盆栽器皿为圆筒, 其直径和高度分别为21 cm和27 cm。根据田间土壤密度(1.26 g/cm3)和装填深度20 cm(模拟田间耕层深度)计算得每盆装土质量为7.00 kg(干土)。每盆施入700 mg纯氮(尿素)作为底肥, 将底肥与土壤充分混匀后装盆。采用充分供水使盆中土壤含水量达到试验土壤田间持水量, 且待盆中土壤自然沉降24 h后进行播种, 每盆5~7穴, 每穴1~2粒。谷子三叶期间苗, 每盆保留3株长势相近、均匀分布的谷子幼苗; 在谷子拔节后期将所有盆栽随机均分为3组, 分别移入3间人工气候室中进行CO2摩尔分数升高和增温处理。气候模拟情景由3个人工气候室进行控制, 除CO2摩尔分数和温度外, 其他条件保持一致。其中, 光周期为12 h/12 h(光照/黑暗), 光照时间为08:00—20:00, 光照强度为600 μmol/(m2 ·s), 相对湿度为60%。温度设置依据自然条件下气温昼升夜降的日变化规律, 分别于6个时间节点设置不同的温度, 相邻节点间温度均匀变化(表 2)。采用称量法控制盆栽土壤含水量, 并分别于拔节期、开花期、灌浆期等生育期以整株植物鲜质量对下一生育期浇水量进行校正。同时, 在谷子生长过程中, 每隔7 d调换盆栽位置, 以避免气候室内不同部位光照及温湿度差异产生的影响, 直至2019年9月收获。

表 2 人工气候室温度动态变化设置 Tab. 2 Dynamic temperature setting of the artificial climate chamber  
1.3 样品的采集与测定

由于CO2摩尔分数、温度和供水条件的差异, 导致不同处理下谷子成熟时期出现差异, 因此分别于播种后153、145和144 d采集对照、仅CO2摩尔分数升高、CO2摩尔分数和温度双升高3种气候情景下的土壤样品。采样时收集谷子地上部分后, 从盆中取出所有土体并完整筛出根系, 然后将去除作物根系的土壤样品充分混匀过2 mm筛, 自然风干后测定土壤指标。

土壤微量元素测定: 1)全量0.075 mm土样经等比例HNO 3-HC l-H2O消解, 采用电感耦合等离子体质谱仪测定; 2)有效态1 mm土样采用二乙烯三胺五乙酸提取, 通过原子吸收分光光度计测定。

谷子地上和地下生物量测定: 将谷子地上部分及其根系于105 ℃杀青30 min, 60 ℃烘干至恒量, 分别称其质量。

土壤养分指标测定: 土壤有机质采用H2SO4-K2Cr2O7外加热法测定, 土壤全氮采用半微量开式法测定, 土壤全磷采用H2SO4-HClO4消煮-钼锑抗比色法测定。

1.4 数据分析方法

采用SPSS 22.0进行多重比较(Duncan)和相关性分析(Pearson), 采用Origin 2018绘制数据图。

2 结果与分析 2.1 对土壤微量元素总量的影响

由图 1可知，与对照(400 μmol/mol CO2摩尔分数，22 ℃气温)相比, 仅CO2摩尔分数升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数，22 ℃气温)明显降低土壤铁含量, 而增加土壤铜和锌的含量, 但对土壤锰含量则无显著影响。在充分供水条件下, 土壤铁含量降低1.7%, 土壤铜和锌含量分别增加2.0%和8.3%;在轻度干旱条件下, 土壤铁含量降低3.2%, 土壤铜和锌含量分别增加7.3%和26.0%。

不同字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05)。下同。 Different letters indicate significant differences among treatments at P < 0.05 level. The same below. 图 1 CO2摩尔分数升高和增温对土壤微量元素总量的影响 Fig. 1 Effects of CO2 concentration elevation and temperature rising on the total content of soil microelements

与对照相比, CO2摩尔分数和温度双升高(700 μmol/mol CO2摩尔分数, 26 ℃气温)增加土壤铜和锌的含量, 而对土壤铁和锰含量则无显著影响。在充分供水条件下, 土壤铜和锌含量分别增加2.4%和7.1%;在轻度干旱条件下, 土壤铜和锌含量分别增加5.6%和21.8%。

与仅CO2摩尔分数升高相比, CO2摩尔分数和温度双升高对谷子土壤铁、锰、铜和锌含量的影响趋势在2种水分处理下一致。在2种水分条件下, 土壤铁和锰含量均有所上升, 铜和锌含量均略有下降, 其中轻度干旱条件下, 土壤铁含量增幅为2.9%, 达显著水平(P < 0.05)。

2.2 对土壤有效态微量元素含量的影响

由图 2可知, 除土壤有效铁外, 仅CO2摩尔分数升高、CO2摩尔分数和温度双升高对土壤有效锰、铜和锌含量的影响趋势在2种水分处理下基本一致。与对照相比, 仅CO2摩尔分数升高有增加土壤有效铁、锰、铜和锌含量的趋势, 其中土壤有效铜和锌含量的差异达到显著水平(P < 0.05)。在充分供水条件下, 土壤有效铁、锰、铜和锌含量的增幅分别为9.3%、6.1%、18.6%和133.4%;在轻度干旱条件下, 土壤有效锰、铜和锌含量分别增加3.6%、20.4%和107.4%, 而土壤有效铁含量降低3.1%。与对照相比, CO2摩尔分数和温度双升高增加土壤有效态锰、铜和锌含量, 而降低土壤有效铁含量。在充分供水条件下, 土壤有效铁含量降低7.9%, 土壤有效锰、铜和锌含量分别增加7.0%、19.4%和109.3%, 其中土壤有效铜和有效锌含量的增幅达到显著水平; 在轻度干旱条件下, 土壤有效铁含量降低7.7%, 未达显著水平, 而土壤有效锰、铜和锌含量分别增加14.4%、14.5%和118.3%, 均达到显著水平(P < 0.05)。

图 2 CO2摩尔分数升高和增温对土壤微量元素有效态含量的影响 Fig. 2 Effects of CO2 concentration elevation and temperature rising on soil available microelements content

与仅CO2摩尔分数升高相比, CO2摩尔分数和温度双升高对谷子土壤有效铁、锰、铜和锌含量的影响在2种水分处理下存在差异。在充分供水条件下, 土壤有效铁和有效锌含量显著降低, 其降幅分别为15.8%和10.3%(P < 0.05), 土壤有效锰和有效铜含量则无明显变化; 在轻度干旱条件下, 土壤有效锰和有效锌含量略有上升, 土壤有效铁和有效铜含量略有下降, 但均未达显著水平。

3 讨论

土壤中仅水溶态、交换态和部分配位吸附态的微量元素能被植物吸收利用, 这些形态的微量元素一般被称为有效态微量元素[15]，因此, 微量元素总量不能反映土壤对植物供给微量元素的能力, 仅能看作其潜在供给能力和贮备的指标。通过对比本试验土壤铁、锰、铜和锌4种微量元素的有效态含量及全量, 发现土壤中有效态微量元素含量仅占其全量的0.32%~4.92%, 表明这4种微量元素均具有较大的潜在供给能力。因此, 分析有效态微量元素含量对气候变化的响应, 对土壤健康质量评价有重要意义。

3.1 充分供水条件下土壤有效态微量元素对CO2摩尔分数升高和增温的响应

在充分供水条件下, 仅CO2摩尔分数升高在一定程度上增加土壤有效态铁、锰、铜和锌含量, 且土壤有效铜和含量的增幅达到显著水平, 此结果与任思荣等[9]和王小治等[10]分别对稻麦轮作中稻季土壤和麦季土壤的研究结果基本一致。CO2摩尔分数升高会增强土壤酶活性[16]和土壤微生物活动[17], 微生物作为影响微量元素有效态含量的主要因子, 可促使有机质分解使得其中的微量元素活化。

与仅CO2摩尔分数升高相比, CO2摩尔分数和温度双升高处理下的土壤有效铁及有效锌含量显著降低, 而土壤有效锰和有效铜含量则无明显变化。虽然多数研究表明, CO2摩尔分数升高[9-10]或增温[11]均有提高土壤微量元素有效性的趋势, 但较高的CO2摩尔分数和温度也会增加植物对微量元素的吸收[18]。Lieffering等[19]的研究表明, 在CO2摩尔分数升高条件下, 水稻植株的铁和锰积累量显著性增加, 其增幅分别为52%和24%;Baghour等[20]和Albrecht等[21]研究显示, 与较低根温下生长的植物相比, 较高根温下生长的植物对锌等微量元素的吸收量更高；因此, 上述结果可能是因为CO2摩尔分数和温度升高提高土壤微量元素有效性的同时, 也增强了微量元素从土壤向植物转移的能力, 最终导致土壤有效铁和有效锌含量降低。

3.2 轻度干旱条件下土壤有效态微量元素对CO2摩尔分数升高和增温的响应

轻度干旱条件下, CO2摩尔分数升高处理降低土壤有效铁含量, 土壤有效铜和有效锌含量的增幅也小于充分供水条件, 即轻度干旱抑制CO2摩尔分数升高对土壤有效态微量元素累积的促进作用。土壤含水量的减少可能通过减少土壤水分及底物扩散, 进而减弱土壤微生物活动, 从而减少有效态微量元素在土壤中的积累[18]。与仅CO2摩尔分数升高相比, 轻度干旱条件下CO2摩尔分数和温度双升高处理的土壤有效态微量元素含量略有波动, 但均未达显著水平。

此外, 与充分供水条件相比, 轻度干旱条件下各试验处理的土壤有效铁含量均较低, 其中对照及仅CO2摩尔分数升高处理下达显著水平。这是因为土壤中铁有效性取决于土壤含水量[18, 22]。如Orgeas等[22]在地中海栎树林中观察到潮湿土壤中Fe2+/Fe3+比率较高, 土壤中有效铁含量较高; 而在干旱条件下, 土壤含水量的减少增加土壤中氧气的存在, 降低Fe2+/Fe3+比, 使土壤有效铁含量减少。反之, 土壤有效锰则是充分供水处理下含量均低于轻度干旱处理, 其中CO2摩尔分数和温度同时升高条件下达显著水平。前人研究发现土壤温度和湿度都对土壤锰有效性产生影响, 即在冷湿的土壤中有效锰容易转化为非有效态的, 温度升高和土壤较为干燥时土壤锰则容易转化为有效态锰[23]。这表明与大气CO2摩尔分数和温度相比, 土壤水分条件对谷子农田土壤有效铁和有效锰活性有重要影响。

3.3 土壤有效态微量元素与植物生物量和土壤养分间的相关性

土壤微量元素的供给是一个复杂的过程, 不仅取决于土壤化学和微生物活动, 还取决于植物的反应[24]。本研究相关性分析结果表明, 充分供水条件下土壤有效锌与谷子地下生物量呈显著负相关, 轻度干旱条件下土壤有效锰与谷子地上生物量呈显著负相关(表 3)。

表 3 土壤有效态微量元素与谷子生物量和土壤养分间的相关性(n=12) Tab. 3 Correlation between millet biomass, soil nutrients and soil available trace elements(n=12)

前人研究[25-27]表明, 气候变化会改变植物对微量元素的利用率, 同时也对微量元素在植物不同器官分配造成不对等的影响。庞静等[25]发现CO2摩尔分数升高会增加锌向水稻根部的分配; Guo等[26]发现高浓度摩尔分数CO2会促进锰在水稻茎和穗中的累积, 其增幅分别为66%和25%;李春华等[27]发现CO2摩尔分数和温度双升高有增加水稻穗中锰累积的趋势。植物根系锌含量通常高于地上部分锌含量[28], 本研究中充分供水处理下谷子根系生物量显著高于轻度干旱条件, 这可能是锌与谷子根系相关性较强、且在充分供水条件下达到显著的原因。在轻度干旱条件下土壤有效锰与谷子地上生物量呈显著负相关, 可能是因为轻度干旱胁迫下的土壤环境激发了土壤锰的活性[23], 而土壤中较高的有效锰含量更有利于植物对其的吸收。

此外, 土壤微量元素之间存在复杂的相互作用和互馈关系, 如充分供水条件下有效锌与有效铜呈显著正相关, 轻度干旱条件下有效锌分别与有效锰及有效铜呈显著和极显著正相关, 表明土壤微量元素间相互促进, 协同作用。轻度干旱条件下有效铁与有效锰呈显著负相关, 即有效铁与有效锰互相抑制另一种元素在土壤中的积累。

4 结论

1) 2种水分条件下, 仅CO2摩尔分数升高、CO2摩尔分数和温度双升高处理均不同程度地促进了土壤有效锰、铜和锌的累积; 其中土壤有效铜和有效锌对CO2摩尔分数升高和增温的响应更为敏感, 其增幅均达到显著水平。

2) 与仅CO2摩尔分数升高处理相比, CO2摩尔分数和温度双升高处理的土壤有效铁和有效锌含量在充分供水条件下显著降低, 说明增温抑制CO2浓度升高对土壤有效态微量元素累积的促进作用; 而轻度干旱条件下增温对土壤有效态铁、锰、铜和锌含量无显著影响。

3) 土壤微量元素有效性与谷子地上和地下生物量、土壤有机质显著相关。

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