原文以 Quantifying water and CO2 fluxes and water use efficiencies across irrigated C3 and C4 crops in a humid climate 為標題發(fā)表在Science of the Total Environment（IF=6.551）上。
作者 | Saseendran S. Anapalli, Daniel K. Fisher, Krishna N. Reddy 等
翻譯 | 子毅
地下水是在數(shù)百萬年地質(zhì)年代中逐漸形成的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，無節(jié)制的抽取地下水會導致這些珍貴的水資源出現(xiàn)枯竭。
同時，溫室氣體排放造成大氣升溫，這會進一步引發(fā)農(nóng)作物需水量增加。
了解農(nóng)作物的水分利用效率非常重要，這不僅有助于發(fā)展生態(tài)友好型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，還有助于定量評估農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體排放。
研究者使用渦度協(xié)方差方法，定量研究了C4作物玉米以及C3作物大豆（Soybean）和棉花的生態(tài)系統(tǒng)水分利用效率EWUE。
實驗地位于美國密西西比河流域下游三角洲。這里氣候濕潤，土壤以黏土為主。研究者同步采集了實驗樣地的小氣候環(huán)境因子數(shù)據(jù)。
結(jié)果顯示，在2017年生長季內(nèi)，3種作物生態(tài)系統(tǒng)都表現(xiàn)為碳（CO2）匯。
玉米、大豆和棉花樣地的CO2交換量分別為-31,331、-23,563和-8856 kg ha-1（負號說明CO2通量的方向是從大氣進入生態(tài)系統(tǒng)），蒸散量分別為483、552和367mm。
在季節(jié)尺度上，棉花樣地NEE（Net Ecosystem Exchange）比玉米樣地低72%，比大豆樣地低62%。
半小時NEE數(shù)據(jù)平均最大值：玉米、大豆和棉花樣地分別為-33.6，-27.2和-14.2 kg CO2ha-1。NEE日尺度平均值分別為-258、-169和 -65 kg CO2 ha-1。
和C3作物大豆和棉花樣地數(shù)據(jù)對比，C4作物玉米生態(tài)系統(tǒng)水分利用效率EWUE更高。
LI-7500RS開路式CO2/H2O分析儀在本研究中的作用
LI-COR渦度協(xié)方差通量測量系統(tǒng)
使用LI-7500RS開路式CO2/H2O分析儀（LI-COR, Inc., Lincoln, NE USA）測量玉米、大豆和棉花樣地大氣湍流運動中的CO2和H2O濃度。
使用GILL-WM（Gill Instruments, Lymington, UK）三維超聲風速儀測量湍流在垂直方向上的運動速度。儀器采樣頻率10Hz。
為了確保數(shù)據(jù)的準確性，每年實驗前將所有儀器統(tǒng)一校準。
儀器安裝在約兩倍冠層高度的位置，通量塔高度可調(diào)。
整個生長季內(nèi)，玉米冠層最大值約2.15m，大豆冠層最大值約1.2m，棉花冠層最大值約1.0m。
冠層平均高度每增加5cm，就相應升高儀器所在位置，確保冠層頂部和儀器之間的垂直距離保持不變。
原文中的主要儀器照片和數(shù)據(jù)圖
