三峽庫區(qū)不同土地利用方式下土壤N2O排放研究.pdf

1、全球氣候變暖和臭氧層破壞是當今備受關注的兩大全球環(huán)境問題,大氣中氧化亞氮(N2O)濃度升高與其密切相關。農業(yè)土壤是大氣N2O的主要排放源并越來越受到人們的重視。本研究以我國三峽庫區(qū)農田生態(tài)系統(tǒng)為對象,研究了旱地、水改旱、菜地、果園、林地等幾種不同土地利用方式下土壤N2O的排放特征及其主要影響因子；探討了不同農業(yè)利用方式對土壤可溶性有機碳氮、微生物生物量碳氮的影響及其與土壤N2O的排放的關系；分析了土壤水分、可溶性有機碳氮、微生物生物量碳

2、氮之間的耦合作用對土壤N2O排放的影響；利用室內培養(yǎng)試驗和田間小區(qū)試驗探討了大氣氮沉降和添加外源碳氮對土壤N2O排放影響。主要研究結果如下:
　　 1.不同土地利用方式下土壤的N2O年排放總量從高到低分別為菜地(4.01kg.hm-2.a-1)、水改旱(2.39 kg.hm-2.a-1)、果園(2.20 kg.hm-2.a-1)、旱地(0.62 kg-hm-2·a-1)、林地(0.15 kg.hm-2.a-1)。不同土地利用方式

3、下土壤N2O排放與氮肥施用量有關,隨著氮肥施用量的增加N2O排放量也隨之增加。
　　 2.土壤N2O排放通量呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化特征,溫度高、降雨量大的濕季顯著高于干季；N2O排放通量與相對應的土壤溫度、大氣溫度的變化趨勢基本一致。
　　 3.不同利用方式下土壤N2O排放量與土壤硝態(tài)氮含量均呈顯著正相關關系(R2范圍為0.10～0.74,P<0.05)；而只有林地和菜地土壤N2O排放通量與銨態(tài)氮含量呈顯著關系。土壤硝態(tài)氮

4、對N2O排放影響顯著。
　　 4.旱地和林地土壤N2O排放通量與可溶性有機碳含量呈極顯著線性正相關關系,表明可溶性有機碳含量是這兩種土地利用方式下N2O排放的重要控制因子。果園和林地的土壤CO2與N2O排放呈極顯著的線性關系。
　　 5.土地利用方式對土壤的微生物生物量碳、微生物生物量氮、可溶性有機氮和微生物商有顯著影響。菜地、果園和水改旱的微生物生物量碳、微生物生物量氮、可溶性有機氮含量和微生物商顯著高于林地。土壤可溶

5、性有機碳氮、微生物生物量碳氮含量和微生物商較高的菜地、果園和水改旱,其N2O排放也較高；而可溶性有機氮、微生物生物量碳氮含量和微生物商最低的林地,相應的N2O排放也最低。受人類活動影響較弱的林地土壤的微生物生物量碳和可溶性有機氮含量與N2O排放通量呈顯著的正相關性,微生物商對N2O的排放有一定的影響。
　　 6.氮沉降對不同利用方式下土壤N2O排放的研究表明,氮沉降對林地和旱地土壤N2O排放影響較大,林地土壤中N2O累積排放量占

6、氮沉降量0.61％～1.44％。氮沉降促進N2O的排放,主要是由于氮的輸入引起土壤中的微生物生物量碳、微生物生物量氮和硝態(tài)氮含量的變化。
　　 7.植物殘體碳氮的輸入可顯著促進N2O的排放,未施用植物殘體的對照處理N2O累積排放量僅為0.55 kg·hm-2,而施用不同植物殘體的處理N2O累積排放量為1.05～3.02 kg·hm-2。不同植物殘體處理之間N2O排放量存在顯著差異,與所施用的植物殘體C:N比呈極顯著的對數(shù)負相關關

7、系,低C:N比處理具有較高的微生物生物量碳和可溶性有機碳含量,從而更有利于N2O較高排放。因此,合理選擇秸稈施用量和秸稈種類可有效地降低N2O排放量。
　　 8.室內培養(yǎng)試驗表明,不同肥料在不同水分條件下對黃棕壤和紫色土N2O排放的影響存在較大差異。在高水分條件下氮肥處理和氮肥配施有機物均顯著促進黃棕壤N2O排放；低水分條件下,僅施氮肥對N2O排放影響不顯著,而氮肥配施有機物則顯著促進N2O排放。而紫色土中,除高水分條件下低氮配

8、施有機物處理外,氮肥處理和氮肥配施有機物均顯著促進N2O排放。N2O累積排放量與土壤可溶性有機碳消耗量呈極顯著線性關系?？扇苄杂袡C碳和可溶性有機氮對N2O排放有顯著影響,且可溶性有機碳對N2O排放的影響程度受土壤水分含量控制。
　　 綜上所述,不同土地利用方式下土壤的N2O排放有明顯差異,主要受氮肥施用量控制,菜地、水改旱和果園由于氮肥施用量較高,土壤中的可溶性有機碳氮、微生物生物量碳氮含量和微生物商亦較高,相應地N2O排放量也