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关键词：
冻融过程,铵态氮,硝态氮,酰胺态氮,N2O排放通量
发表时间：
2012-08-10 16:39:19
摘要: 应用室内冰柜模拟冻融过程, 研究了不同氮素形态( 铵态氮、硝态氮和酰胺态氮) 和浓度( 40、200 和800 mgPL) 对潮土N2O排放通量的影响. 结果表明, 随土壤冻结时间的延长N2O 排放通量缓慢降低, 土壤融化初期出现一个土壤N2O 排放通量高峰,而后随土壤逐渐融化的进行N2O 排放通量缓慢升高. 3 种氮素浓度条件下, 铵态氮、硝态氮和酰胺态氮冻融过程中土壤平均N2O 排放通量分别为119101、2051 28、693195 Lg#( m2#h) - 1 , 611161、1 084140、1 8201 02 Lg#( m2#h) - 1 和148122、106113、49174Lg#( m2#h) - 1, 而对照处理仅为100135 Lg#( m2#h) - 1. 随氮素浓度的增加, 铵态氮、硝态氮源土壤N2O 累积排放通量分别比对照增加17149%、4 01 09%、4251 67%和563138%、915128%、145816%, 且施加的浓度越高累积排放量越大, 但达到稳定N2O 排放通量的时间向后推移. 随浓度增加酰胺态氮处理土壤N2O 排放通量随浓度增加而降低. 建议潮土越冬水中铵态氮和硝态氮浓度应分别小于200 mgPL 和40 mgPL, 酰胺态氮的浓度不限, 从而减少土壤N2O 的排放.
氧化亚氮( N2O) 是温室气体的重要组成之一,而土壤是N2O 的主要排放源, 占全球每年排放总量
的35% 左右. 目前, 国内关于土壤N2O 的研究主要集中在以下两方面: 一是区域及不同农田生态系统
N2O 的排放特征研究[ 1~ 3] . 二是排放影响因素的研究, 主要针对温湿度、氮肥形态和浓度等因素进行研究, 通常认为土壤N2O 的排放与施氮量和灌溉量高度相关[ 4, 5] . 硝态氮肥能够提高土壤反硝化速率, 但也有关于施铵态氮肥土壤N2O 排放量显著高于硝态氮肥的结论[ 6] . 不同肥料类型对土壤N2O 排放的影响已经有一些结论[7, 8] , 这些研究多集中在作物生长季节, 而忽视了冻融期氮素形态对土壤N2O 排放的影响[ 9, 10] .
冻融作用作为一种自然现象普遍存在于中、高纬度及高海拔地区[ 11, 12] . 冻融过程驱动土壤水分再分布, 造成微域土壤颗粒表面包被冰膜[13] , 使土粒处于缺氧环境, 利于土壤微生物进行反硝化作用产生N2O, 同时冰膜也阻碍N2O 的释放[ 14] , 土壤融冻后N2O 得以充分排放[ 15~ 17] , 随冻结持续时间和冻融循环次数的增加融冻期N2O 的排放量增加[ 18] , 排放的N2O 不仅来源于表层土壤而且来源于下层土壤扩散[14, 19] . 冻融作用改变土壤团聚体稳定性[ 20] , 土壤团聚体可能增加也可能减少[21], 对于释放或包裹氮素和N2O 至关重要. 同时冻融作用改变土壤微生物的种群结构、数量以及生存环境[ 22] , 直接导致对氮素形态利用性的变化,Ludwig 等[ 23] 发现俄罗斯苔原土壤因缺少反硝化底物硝态氮无N2O 的排放. 本研究着重分析了3 种氮素形态和浓度对冻融过程中土壤N2O 排放通量的影响, 以期为减少N2O 温室气体排放和合理进行越冬水灌溉施肥技术提供理论支持.
的35% 左右. 目前, 国内关于土壤N2O 的研究主要集中在以下两方面: 一是区域及不同农田生态系统
N2O 的排放特征研究[ 1~ 3] . 二是排放影响因素的研究, 主要针对温湿度、氮肥形态和浓度等因素进行研究, 通常认为土壤N2O 的排放与施氮量和灌溉量高度相关[ 4, 5] . 硝态氮肥能够提高土壤反硝化速率, 但也有关于施铵态氮肥土壤N2O 排放量显著高于硝态氮肥的结论[ 6] . 不同肥料类型对土壤N2O 排放的影响已经有一些结论[7, 8] , 这些研究多集中在作物生长季节, 而忽视了冻融期氮素形态对土壤N2O 排放的影响[ 9, 10] .
冻融作用作为一种自然现象普遍存在于中、高纬度及高海拔地区[ 11, 12] . 冻融过程驱动土壤水分再分布, 造成微域土壤颗粒表面包被冰膜[13] , 使土粒处于缺氧环境, 利于土壤微生物进行反硝化作用产生N2O, 同时冰膜也阻碍N2O 的释放[ 14] , 土壤融冻后N2O 得以充分排放[ 15~ 17] , 随冻结持续时间和冻融循环次数的增加融冻期N2O 的排放量增加[ 18] , 排放的N2O 不仅来源于表层土壤而且来源于下层土壤扩散[14, 19] . 冻融作用改变土壤团聚体稳定性[ 20] , 土壤团聚体可能增加也可能减少[21], 对于释放或包裹氮素和N2O 至关重要. 同时冻融作用改变土壤微生物的种群结构、数量以及生存环境[ 22] , 直接导致对氮素形态利用性的变化,Ludwig 等[ 23] 发现俄罗斯苔原土壤因缺少反硝化底物硝态氮无N2O 的排放. 本研究着重分析了3 种氮素形态和浓度对冻融过程中土壤N2O 排放通量的影响, 以期为减少N2O 温室气体排放和合理进行越冬水灌溉施肥技术提供理论支持.
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