氮素类型和剂量对寒温带针叶林土壤N2O排放的影响

• 作者: 于贵瑞 何舜 司高月 徐敏杰 方华军 李晓玉 王磊 程淑兰 耿静
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 大气氮沉降 土壤N2O通量 氮素有效性 主控因子 北方森林
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 395-404
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201508041639

摘要

大气氮沉降输入会增加森林生态系统氮素有效性,进而改变土壤N2O产生与排放,然而有关不同氮素离子(氧化态NO3--N与还原态NH4+-N)沉降对土壤N2O排放的影响知之甚少.以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,构建了3种类型(NH4Cl、KNO3、NH4NO3)和4个施氮水平(0、10、20、40 kgN hm-2 a-1)的增氮控制试验,利用流动化学分析仪和静态箱-气相色谱法4次/月测定凋落物层和矿质层土壤无机氮含量、土壤-大气界面N2O净交换通量以及相关环境因子,分析施氮类型和剂量对土壤氮素有效性、土壤N2O通量的影响,探讨氮素富集条件下土壤N2O通量的环境驱动机制.结果表明:施氮类型和剂量均显著影响土壤无机氮含量,土壤NH4+-N的积累效应显著高于NO3-N.施氮一致增加寒温带针叶林土壤N2O排放,NH4NO3促进效应最为明显,增幅为442％-677％,高于全球平均水平(134％).土壤N2O通量与土壤温度、凋落物层NH4+-N含量正相关,且随着施氮水平增加而增加.结果表明大气氮沉降短期内不会导致寒温带针叶林土壤NO3-N大量流失,但会显著促进土壤N2O的排放.此外,外源性NH4+和NO3-输入对土壤N2O排放的促进作用具有协同效应,在未来森林生态系统氮循环和氮平衡研究中应该区分对待.