外源性NH4+和NO3-输入对亚热带人工林土壤N2O排放的影响

• 作者: 于贵瑞 何舜 党旭升 司高月 方华军 李晓玉 王磊 程淑兰 耿静
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 大气氮沉降 土壤N2O通量 主控因子 硝化 反硝化 亚热带人工林
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 724-734
• 页数: 11页
• 分类号: Q154
• 字数: 7478字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201507280291

摘要

中国亚热带人工林处于全球氮沉降高值区,土壤氮素相对富集,土壤氧化亚氮(N2O)产生与排放对外源性氮素输入响应敏感.然而,现有氮沉降模拟控制实验多采用单一氮肥类型,没有原位区分氧化态氮与还原态氮素影响的差异.以千烟洲亚热带湿地松林为研究对象,增氮控制实验采用随机区组设计,包括2种形态(NO3-、NH4+)和3个施氮水平(0、40、120 kg hm-2 a-1).利用静态箱—气相色谱法高频(8次月-1)测定土壤N2O净交换通量以及温度、水分、溶解性氮含量等相关环境变量,分析土壤N2O通量对外源性氮素输入的响应特征及主控因子.结果表明:施氮不影响亚热带人工林土壤温度和水分,显著增加了土壤NO3--N、NH4+-N和总溶解性氮(TDN)的含量,对溶解性有机氮(DON)含量无显著影响.施氮显著促进亚热带人工林土壤N2O排放,增幅为378％～847％,施加NH4Cl的促进效应显著高于NaNO3.土壤N2O通量与10 cm土壤温度、10 cm土壤体积含水量呈正相关,土壤N2O通量的变化量与土壤无机氮含量的变化量呈正相关.上述研究结果表明,虽然水热因子驱动着亚热带人工林土壤N2O的排放,但是氮素富集条件下土壤N2O的增加主要由底物可利用性的变化所致,并且还原态NH4+的促进效应显著高于氧化态NO3-.