植被冠层氨释放及其对草地氨挥发贡献与源解析

• 作者: 白颖慧 许迎浩 吕慎强 李嘉 李惠通 杨泽宇 王林权
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: C3植物 C4植物 氨挥发 光呼吸 苯丙氨酸代谢途径 谷氨酰胺合成酶
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 农业与全球变化
• 页码范围: 2315-2326
• 页数: 11页
• 分类号: S812
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2022-0156

摘要

为原位监测不同植被的草地土壤与冠层氨挥发，并考察不同植被冠层氨释放的生理机制及其对草地氨挥发的贡献，本研究选择3个品种（麦冬、高羊茅和狗牙根），每个品种设置3个施肥处理（不施氮、30 g·m-2缓释尿素和30 g·m-2尿素）。采用泵吸式便携氨气探测仪原位监测土壤和冠层氨挥发，采用酶联免疫法测定叶片的乙醇酸氧化酶（GO）、甘氨酸脱羧酶（GDC）、谷氨酰胺合成酶（GS）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）等酶活性。结果表明： 3种草地的土壤、冠层和草地的周年氨挥发量分别为2.8~135.3,1.6~101.6、4.4~236.9 kg·hm-2·a-1。施用氮肥显著增加了土壤和冠层的氨挥发，狗牙根对氮肥的响应大于麦冬和高羊茅。在测定周期内冠层氨为净释放，冠层氨释放量占草地总氨挥发量的37%~39%； C3和C4植物冠层氨通量均受苯丙氨酸解氨酶和质外体pH的显著正向影响（P<0.05），C4草地还受甘氨酸脱羧酶显著负向调控（P<0.05）。草地土壤氨挥发主要受铵态氮的控制（P<0.05）。研究表明，冠层氨释放是草地氨挥发的重要来源，C3和C4植物冠层氨来源均与苯丙氨酸代谢途径有关，C4植物光呼吸和氮同化途径负向调控冠层氨挥发，C3植物的光呼吸通过苯丙氨酸代谢途径间接影响冠层氨释放。