碳氮添加对不同湿度条件下温带森林土壤融化过程中氧化亚氮排放的影响

发布时间：2017-12-18 13:00

  本文关键词：碳氮添加对不同湿度条件下温带森林土壤融化过程中氧化亚氮排放的影响

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【摘要】：采用室内土柱培养方法,研究不同土壤湿度(55%和80%土壤充水孔隙度,WFPS)条件下外源碳(葡萄糖,6.4 g C·m~(-2))和2种形态氮(NH_4Cl和KNO_3,4.5 g N·m~(-2))的添加对温带成熟阔叶红松混交林和次生白桦林土壤冻结后融化过程中氧化亚氮(N_2O)排放量的影响。结果表明:冻结过程会激发2种林分土壤融化初期N_2O的排放。随着土壤湿度的增加,2种林分土壤大量消耗硝态氮,反硝化作用强烈,导致融化初期N_2O激发效应的强度大,持续时间长,尤其是白桦林土壤。单施葡萄糖后,2种林分土壤大量消耗铵态氮和硝态氮,进而显著促进2种林分土壤融化初期N_2O的激发排放;随着土壤湿度的增加,葡萄糖对2种林分土壤N_2O累积排放量的促进作用减弱,这可能与高湿度条件下,冻结后融化过程中土壤释放大量溶解性有机碳(DOC)有关。低湿度条件下,2种林分土壤融化过程N_2O排放是铵态氮限制性的,即硝化潜势占主要优势,尤其是白桦林土壤;高湿度条件下,白桦林土壤具有很强的反硝化潜势,并且随着葡萄糖的施加,这种反硝化潜势加强。逐步回归分析显示:2种林分土壤冻结后融化过程N_2O累积排放量受到土壤pH、WFPS及水浸提DOC含量的影响,共同解释其66%的变化,并且与土壤水浸提溶解性有机氮含量呈显著的正相关;阔叶红松混交林土壤冻结后融化过程N_2O累积排放量与微生物生物氮呈显著负相关。综上可推测,温带森林土壤融化过程中N_2O的排放主要依赖于冻结处理后的土壤pH、WFPS以及溶解性有机质释放量的变化。
【作者单位】： 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室;中国科学院大学地球科学学院;长安大学地球科学与资源学院;Faculty
【基金】：国家自然科学基金项目(21228701、41275166、41321064和41575154)资助
【分类号】：S714
【正文快照】： 冻结过程中,土壤微生物和细根的死亡以及团聚体的破碎,为冻结后土壤融化过程中的硝化和反硝化作用提供大量底物,从而促进土壤氧化亚氮(N2O)的释放(伍星等,2010;Kim et al.,2012)。野外实验结果显示,冻土融化过程N2O排放量增加2.5~173.3倍(Hu et al.,2006;Yu et al.,2007;Mal-j

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1 张娟;青藏高原高寒草甸土壤温湿特征与动态过程对比分析[D];青海师范大学;2014年

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本文编号：1304232