生物质炭对土壤N2O消耗的影响及其微生物影响机理

生物质炭在温室气体减排方面具有很大的发展前景,它不仅能实现固碳,对于在大气中停留时间长且增温潜势大的N₂O也能发挥积极作用。本研究采用室内厌氧培养试验,按照生物质炭与土壤质量比（0、1%和5%）加入一定量生物质炭,土壤重量含水率控制在20%。利用Robotized Incubation平台实时检测N₂O和N₂浓度变化,通过测定土壤中反硝化功能基因丰度（nirK、nirS、nosZ）分析生物质炭对N₂O消耗的影响及其微生物方面的影响机理。结果表明：经过20 h厌氧培养后,0生物质炭处理的反硝化功能基因丰度（基因拷贝数·g^-1）分别为6.80×10⁷（nirK）、5.59×10⁸（nirS）和1.22×10⁸（nosZ）。与0生物质炭处理相比,1%生物质炭处理的nirS基因丰度由最初的2.65×10⁸基因拷贝数·g^-1升至7.43×10⁸基因拷贝数·g^-1,nosZ基因丰度则提高了一个数量级,由4.82×10⁷基因拷贝数·g^-1升至1.50×10⁸基因拷贝数·g^-1,然而nirK基因丰度并无明显变化;5%生物质炭处理的反硝化功能基因丰度并未发生显著变化。试验结束时,添加生物质炭处理的N₂/（N₂O+N₂）比值也明显高于0生物质炭处理。相关性分析结果表明,nirS基因丰度和nosZ基因丰度均与N₂O浓度在0.01水平上显著相关。试验末期nirS基因丰度和nosZ基因丰度均随着N₂O浓度的降低而升高。因此在本试验中,添加1%生物质炭可显著提高nirS和nosZ基因型反硝化细菌的丰度,增大N₂/（N₂O+N₂）比值,促进N₂O彻底还原成N₂。生物质炭对于N₂O主要影响机理是增大了可以还原氧化亚氮的细菌活性,促进完全反硝化。     

区分土壤中硝化与反硝化对N2O产生贡献的方法

土壤是产生N₂O的最主要来源之一。硝化和反硝化反应是产生N₂O的主要机理，由于硝化和反硝化微生物同时存在于土壤中，因而硝化和反硝化作用能同时产生N₂O。N₂O的来源可通过使用选择性抑制剂，杀菌剂以及加入的标记底物确定。通过对生成N₂O反应的每一步分析，主要从抑制反应发生的催化酶和细菌着手，总结了测量区分硝化、反硝化和DNRA反应对N₂O产生的贡献方法。并对¹⁵N标记底物法，乙炔抑制法和环境因子抑制法作了详细介绍。     

气候变化下基于DayCent的旱地玉米农田温室气体排放通量模拟

气候变化通过大气CO₂浓度、温度和降雨的改变,直接或间接影响农田温室气体排放,研究未来气候情景下农田温室气体排放对实现农业碳减排具有重要意义。为探究气候变化背景下农田温室气体排放特征,该研究在长期田间定位试验基础上,利用当前大气CO₂浓度与CO₂浓度升高条件下旱作玉米农田温室气体排放通量的田间观测数据,采用“试错法”对DayCent模型进行校验,并利用校验后的模型,根据第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project phase 6,CMIP6）气候情景数据,预测未来SSP126与SSP245气候情景下旱地玉米农田温室气体排放通量。结果表明,DayCent模型对不同大气CO₂浓度下N₂O、CH₄和CO₂排放通量的模拟值与观测值高度一致,模拟效率（modeling efficiency,EF）分别为0.58～0.87、0.45～0.65和0.25～0.62,均方根误差（root mean square error,RMSE）分别为0.83～1.33、0.67～0.82和0.58～0.80 g/(hm²·d),决定系数（coefficient of determination,R²）分别为0.80～0.91、0.53～0.80和0.53～0.85。SSP126和SSP245气候情景下,在玉米单作种植模式下旱地农田N₂O和CO₂年排放量均呈现上升趋势,以2001—2020年农田温室气体排放通量为基准,到2060年N₂O年排放量分别增加22.8%和24.9%,CO₂年排放量分别增加6.7%和8.0%;旱地农田CH₄年吸收量呈下降趋势,两个气候情景下分别减少13.6%和13.4%。未来气候情景下旱地农田仍是温室气体排放源,优化氮肥管理和农田耕作措施对实现温室气体减排具有重要意义,模拟结果可以为制定农业适应气候变化对策提供基础数据支持。     

淡水湿地不同围垦土壤非耕季节呼吸速率差异

选择何种湿地利用方式,使得土壤固碳能力及CO₂气体排放受到的影响最小,是合理利用湿地、减少温室气体排放的关键所在,湿地土壤呼吸不仅受环境条件的影响,还受土壤本身性状的影响。以皖江地区为研究区域,利用定位试验对天然湿地及不同围垦利用方式下土壤在非耕季节CO₂排放通量、大气温度及表层土壤温度进行测定,并对其土壤TOC含量进行分析。结果表明,CO₂排放通量:水稻田[700.70 mg/(m²·h)]> 旱地[433.80 mg/(m²·h)]> 天然湿地[302.66 mg/(m²·h)],天然湿地土壤TOC含量明显高于围垦旱地及水稻田(0-30 cm),说明天然湿地较围垦旱地和水稻田对大气中CO₂浓度贡献最小,能存储更多的碳。探讨了CO₂排放通量与温度的相关性,得出3种土壤类型CO₂排放通量与大气温度和表层土壤温度均呈正相关关系。     

测试稿件

为探明地下滴灌对土壤 N₂O 排放的影响及机理,本文研究了不同滴灌管埋深(0、10、20、30 cm,即CK、 S10、 S20、 S30)番茄根区土壤N₂O排放规律,分析了地下滴灌形成的根区土壤水热、养分、微生物等微域环境对 N₂O 排放的影响。结果表明土壤供水位置(滴灌管埋深)不同,显著影响土壤水分分布及其他土壤微域环境因素,其中根系分叉数、0-20 cm土壤孔隙度、反硝化细菌、亚硝化细菌等是影响N₂O累积排放量的主要因素。S10 番茄根系分叉数为 CK 的1.85倍；0-20 cm土壤孔隙度比 CK 显著增加 10.72%；土壤硝态氮为CK的2.02倍,土壤溶解性有机碳 为CK的1.49倍；果实成熟期土壤亚硝化菌数量为 CK 的 2.11 倍；开花坐果期、果实成熟期土壤反硝化菌数量为 CK 的 3.8、3.75 倍；土壤N₂O累积排放量为CK的1.99倍。S20 番茄根系分叉数为 CK 的2.77倍；0-20 cm土壤孔隙度比 CK 显著增加22.32%；土壤硝态氮分别为CK的2.66倍,土壤溶解性有机碳为 CK的1.38倍；果实成熟期土壤亚硝化菌数量为 CK 的 5.56 倍；开花坐果期、果实成熟期土壤反硝化菌数量为 CK 的 6.0、12.5 倍；土壤N₂O累积排放量为CK的2.24倍。S30 番茄根系分叉数为 CK 的2.22倍；土壤硝态氮为CK的1.66倍；开花坐果期亚硝化细菌数量、反硝化细菌分别为CK 的 2.0、1.8倍；但反硝化细菌数量、硝态氮和溶解性有机碳含量、0-20 cm土壤孔隙度等显著低于S20处理,根系-土壤交互作用减弱,土壤N₂O累积排放量与CK无显著差异。总体上,滴灌管埋深10 cm、20 cm 提高了土壤N₂O累积排放量,但其排放显著低于IPCC推荐的排放标准且能提高番茄植株根、茎氮含量,在生产实际中优于常规地表覆膜滴灌。     

大气CO2 浓度升高对华北夏玉米地温室气体排放的影响

开展大气CO₂ 浓度升高对华北夏玉米地温室气体排放的影响可为未来气候变化下农业温室气体减排提供依据。研究基于已稳定运行10 年的华北典型一年两季自由大气CO₂ 富集平台进行,于 2017 年设置2 个处理,即常规浓度CO₂(aCO₂,平均400 μmol·mol-1)和高浓度CO₂(eCO₂,550 μmol·mol-1),2018 年在不同CO₂ 浓度下增设低氮(LN)和高氮(HN)水平下的不同CO₂ 浓度处理(即aCO₂-LN、aCO₂-HN、eCO₂-LN、eCO₂-HN)开展试验,监测和分析不同处理下土壤CO₂ 及N2O 排放通量特征,结合土壤硝化潜势和反硝化潜势测定解析N2O排放量变化的可能原因。结果表明,eCO₂ 下夏玉米生育期农田N2O 和CO₂ 累积排放量分别比aCO₂ 下显著增加45.5% ～ 65.9% 和16.7% ～ 19.2%;N2O 排放增加主要发生在施肥、灌溉和降雨后,而土壤CO₂ 在玉米营养生长期排放量较高。eCO₂ 条件下土壤硝化潜势和反硝化潜势分别比aCO₂ 下提高了36.4% 和59.0%,对土壤N2O 排放有贡献潜力。eCO₂ 下,N2O 减排需结合排放机理采取合理的田间管理和水肥调控措施。     

稻鸭共作对不同栽培环境稻季CH4和N2O排放的影响

稻田是大气温室气体甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)的重要排放源, 稻田温室气体减排一直是生态农业研究的热点。目前, 采用水稻品种选择利用、水分控制管理、肥料运筹管理、耕作制度调整以及种养结合模式等方法来减少稻田温室气体排放有较好实践效应, 但不同稻田栽培环境(露地、网室)基础上的稻鸭共作对麦秸全量还田的稻田温室气体排放特征及相关土壤理化特性关联性的影响尚为少见。本研究采用裂区设计, 在两种栽培环境条件下, 以无鸭子放养的常规稻作和麦秸不还田为对照, 在等养分条件下分析麦秸全量还田与稻鸭共作模式对稻田土壤氧化还原电位、CH₄排放量、产CH₄潜力及CH₄氧化能力、N₂O排放量及N₂O排放高峰期土壤反硝化酶活性、全球增温潜势、水稻产量的影响, 为稻田可持续生产和温室气体减排提供参考。结果表明, 麦秆还田增加了稻田产CH₄潜力、提高了CH₄排放量, 降低了稻田土壤反硝化酶活性、土壤氧化还原电位和N₂O排放量, 整体上导致全球增温潜势上升96.89%~123.02%; 稻鸭共作模式, 由于鸭子的不间断活动提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低了稻田产CH₄潜力, 增强了稻田CH₄氧化能力, 从而降低稻田CH₄排放量, N₂O排放量虽有提高, 整体上稻鸭共作模式的全球增温潜势较无鸭常规稻田下降8.72%~14.18%; 网室栽培模式显著提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低稻田产CH₄潜力、CH₄氧化能力和土壤反硝化酶活性, 减少了稻田CH₄和N₂O排放量, 全球增温潜势降低6.35%~13.14%。本试验条件下, 稻田土壤的CH₄氧化能力是产CH₄潜力的2.21~3.81倍; 相同环境条件下, 稻鸭共作和麦秸还田均能增加水稻实际产量, 网室栽培的所有处理较相应的露地栽培减少了水稻实际产量1.19%~5.48%。本试验表明, 稻鸭共作和网室栽培可减缓全球增温潜势, 稻鸭共作和麦秸还田能够增加水稻实际产量。     

田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理

作为一种重要的土壤调节剂,生物质炭在固碳减排,尤其在氧化亚氮(N₂O)减排方面的作用日益突出。本研究通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N₂O排放的影响,旨在明确生物质炭对田间N₂O排放的持续效应及其作用机理。试验共设置5个处理,分别为CK（不施氮肥和生物质炭）、N（施氮肥）、NB_0y（氮肥+新鲜生物质炭）、NB_2y（氮肥+2年老化生物质炭）和NB_5y （氮肥+5年老化生物质炭）,动态监测稻麦轮作周期N₂O排放,测定水稻和小麦收获后土壤理化性质和氮循环功能基因丰度。结果表明,生物质炭显著降低土壤N2O累积排放量32.4% ~ 54.0%,且表现为NB_0y> NB_2y> NB_5y。与N处理相比,NB_0y, NB_2y 和NB_5y处理显著提高土壤pH值0.6 ~ 1.2个单位、土壤有机碳（SOC）含量21.4 % ~ 58.6%、硝态氮（NO_3^--N）含量1.7% ~ 31.3%,对土壤pH改善能力随着生物质炭老化而下降。生物质炭处理显著提高nosZ基因丰度54.9% ~ 249.4%,土壤 (nirS+nirK)/nosZ比值随着生物质炭老化而增加。相关性分析表明,土壤N₂O累积排放量与pH值呈显著负相关,与NO_3^--N含量和amoA-AOB（氨氧化细菌）丰度呈显著正相关。因此,新鲜和田间不同时间老化生物质炭均能显著改善土壤理化特性,降低土壤 N₂O排放且新鲜生物质炭的作用效果优于老化生物质炭。土壤NO_3^--N 含量及(nirS+nirK)/nosZ比值的增加,是导致老化生物质炭减排N₂O能力降低的主要原因。     

不同温度下海南禾本科类植物材料制备的生物质炭对 砖红壤性质及N2O排放影响

制备温度及原料影响生物质炭性质,相应影响土壤N₂O的排放,为筛选适宜于海南砖红壤的生物质炭类型,利用室内培养试验,研究海南4种禾本科植物材料在300℃、500℃、700℃ 三种热解温度下制备的12种生物质炭对砖红壤性质及N₂O排放的影响。结果表明：所有生物质炭都能显著增加土壤有机碳、有效磷和速效钾含量,提高土壤pH,加速土壤硝化作用进行;300℃下制备的生物质炭能促进土壤N₂O排放,500℃和700℃下制备的生物质炭则对土壤N₂O排放有明显抑制作用;所有材料中,高温热解温度下由甘蔗渣制备的生物质炭处理土壤的N₂O排放量最低,可能由于甘蔗在榨糖后剩下的甘蔗渣以较稳定的碳水化合物为主。综合分析,推荐500℃热解温度下生成的甘蔗渣生物质炭实施土壤改良,更有利于N₂O减排。     

矿山废水灌溉区农田土壤N2O的产生及释放机制研究

农田系统是温室气体N₂O的主要排放源,目前对酸性矿山废水（acid mine drainage,AMD）灌溉影响下,农田土壤剖面N₂O的来源识别、转换机制及其控制因子缺乏深入研究。本文选择广东省大宝山矿区下游沿岸水稻田和甘蔗田两种典型农田,针对酸性矿山废水灌溉区（上坝村）和天然来水灌溉区（连心村）,对土壤理化性质、重金属含量及包气带N₂O浓度、同位素特征值进行了测定,定量计算了硝化和反硝化作用对土壤中N₂O的贡献比和N₂O转化为N₂的还原比,评价了其相关影响因素。结果表明：在AMD影响下,灌区农田土壤剖面N₂O浓度均高于同种作物类型天然来水区土壤,同种灌溉处理下甘蔗田土壤N₂O浓度高于水稻田。甘蔗田表层土壤（0~30 cm）反硝化作用对N₂O产生量的贡献比高于硝化作用,约71.29% N₂O由反硝化作用产生。AMD灌区甘蔗田土壤剖面中N₂O还原成N₂的比例随深度增加逐渐减小,在N₂O浓度峰值处仅有15.54% N₂O被还原成为N₂,而天然来水区N₂O还原成N₂的平均比率高达49.80%。这表明较弱的土壤N₂O还原能力导致较高浓度的N₂O残留在土壤中。相关性分析表明,AMD灌溉通过改变上坝村土壤的pH、重金属含量、含水率从而改变了土壤N₂O的来源途径及还原能力。组合同位素特征值溯源法有效地揭示了农田土壤N₂O的来源和AMD灌区土壤的潜在生态风险,为日后的治理修复工作提供了科学依据。     

Background level of nitrous oxide in the atmosphere in relation to flux from soil

According to Broadbent and Clark (3), there are numerous data indicating that denitrification leads to the emission of N₂O together with N₂, whereby loss of N is developed from soils. Nitrous oxide is also released from soils to the atmosphere during the nitrification of ammonium and ammonium-producing fertilizers under aerobic conditions (1). Relatively few attempts have been made to directly measure N₂O evolution under field conditions (6, 7, 10–12), although a number of laboratory studies have been reported. These studies are essential for determining the N balance between additions and losses of soil N.     

Dinitrogen emissions and the N2:N2O emission ratio of a Rendzic Leptosol as influenced by pH and forest thinning

Reduction of nitrous oxide (N₂O) to dinitrogen (N₂) by denitrification in soils is of outstanding ecological significance since it is the prevailing natural process converting reactive nitrogen back into inert molecular dinitrogen. Furthermore, the extent to which N₂O is reduced to N₂ via denitrification is a major regulating factor affecting the magnitude of N₂O emission from soils. However, due to methodological problems in the past, extremely little information is available on N₂ emission and the N₂:N₂O emission ratio for soils of terrestrial ecosystems. In this study, we simultaneously determined N₂ and N₂O emissions from intact soil cores taken from a mountainous beech forest ecosystem. The soil cores were taken from plots with distinct differences in microclimate (warm-dry versus cool-moist) and silvicultural treatment (untreated control versus heavy thinning). Due to different microclimates, the plots showed pronounced differences in pH values (range: 6.3–7.3). N₂O emission from the soil cores was generally very low (2.0 ± 0.5–6.3 ± 3.8 μg N m⁻² h⁻¹ at the warm-dry site and 7.1 ± 3.1–57.4 ± 28.5 μg N m⁻² h⁻¹ at the cool-moist site), thus confirming results from field measurements. However, N₂ emission exceeded N₂O emission by a factor of 21 ± 6–220 ± 122 at the investigated plots. This illustrates that the dominant end product of denitrification at our plots and under the given environmental conditions is N₂ rather than N₂O. N₂ emission showed a huge variability (range: 161 ± 64–1070 ± 499 μg N m⁻² h⁻¹), so that potential effects of microclimate or silvicultural treatment on N₂ emission could not be identified with certainty. However, there was a significant effect of microclimate on the magnitude of N₂O emission as well as on the mean N₂:N₂O emission ratio. N₂:N₂O emission ratios were higher and N₂O emissions were lower for soil cores taken from the plots with warm-dry microclimate as compared to soil cores taken from the cool-moist microclimate plots. We hypothesize that the increase in the N₂:N₂O emission ratio at the warm-dry site was due to higher N₂O reductase activity provoked by the higher soil pH value of this site. Overall, the results of this study show that the N₂:N₂O emission ratio is crucial for understanding the regulation of N₂O fluxes of the investigated soil and that reliable estimates of N₂ emissions are an indispensable prerequisite for accurately calculating total N gas budgets for the investigated ecosystem and very likely for many other terrestrial upland ecosystems as well.     

温度对旱田土壤N2O排放的影响研究

以南方亚热带代表性旱田土壤－贵州玉米－油菜轮作田、大豆－冬小麦轮作田和休耕地为研究对象，同步观测了整轮作期土壤N2O排放通量和温度的季节变化。同时，采用DNDC模型定量探讨了未来气温变化对土壤N2O排放的潜在影响。结果表明，温度是土壤N2O排放通量规律性日变化的最主要控制因素；除大豆地外，其他作物生长季节和休耕地的N2O排放通量季节变化与温度之间均存在一定程度的正相关性，其中冬季休耕地的N2O排放通量与温度间存在弱指数函数关系。模型检验结果表明，除大豆地外，其余试验地的N2O排放通量均随年均气温升高而升高，在冬春季，土壤N2O排放通量对气温变化的敏感性强于夏秋季，尤其以冬春季休耕地受体气温变化的影响最为显著。     

施肥对夏玉米季紫色土N2O排放及反硝化作用的影响

采用原状土柱-乙炔抑制培养法研究了施肥对紫色土玉米生长季土壤N2O排放通量和反硝化作用的影响.结果表明:玉米季施肥显著增加土壤N2O排放和反硝化损失,同时,各施肥处理间N2O排放与反硝化损失量差异显著.猪厩肥、猪厩肥配施氮磷钾肥、氮肥、氮磷钾肥和秸秆配施氮磷钾肥等处理的土壤N,O排放量分别为3.01、2.86、2.51、2.19和1.88 kg hm-2,分别占当季氮肥施用量的1.63％、1.53％、1.30％、1.09％和0.88％,反硝化损失量分别为6.74、6.11、5.23、4.69和4.12 kg hm-2,分别占当季氮肥施用量的3.97％、3.55％、2.97％、2.61％和2.23％,不施肥土壤的N2O排放量和反硝化损失量仅为0.56和0.78 kg hm-2.施肥是紫色土玉米生长前期(2周内)土壤N2O排放和反硝化速率出现高峰的主要驱动因子,土壤铵态氮和硝态氮含量是影响土壤N2O排放、土壤硝化和反硝化作用的限制因子,土壤含水量是重要影响因子,降雨是主要促发因素.土壤N2O排放量与反硝化损失量的比值介于0.45 ～0.72之间,土壤反硝化损失量极显著高于土壤N2O排放量,说明土壤反硝化作用是紫色土玉米生长季氮肥损失的重要途径.     

农田改为农林(草)复合系统对红壤CO2和N2O排放的影响

以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。     

黄土高原南部旱地冬小麦生长期N2O排放特征与基于优化施氮的减排方法研究

为了解陕西黄土高原南部旱地冬小麦季N2O排放规律,探索旱地N2O减排方法,采用密闭式静态箱法,以不同施氮处理[CK:对照,不施氮;CON:当地农民习惯施氮,施氮量220 kg·hm-2;OPT:优化施氮加秸秆还田,施氮量150 kg·hm-2;OPT+DCD:优化施氮加秸秆还田,同时施用施氮量5%的硝化抑制剂DCD;OPT(SR):优化施氮(所用肥料为包膜型缓控释肥)加秸秆还田]为基础,研究黄土高原南部旱地冬小麦农田N2O季节排放特征和减排措施。结果表明:黄土高原南部旱地冬小麦季N2O排放具有首月持续、大量排放,末月雨后瞬间排放,中期低排放的特点。各处理中,OPT+DCD和OPT(SR)在播种—返青期能显著减少N2O排放水平,而返青—成熟期,各优化处理差异不显著。从整个小麦季N2O排放总量来看,各优化处理能够减少N2O排放量,提高作物产量,降低单位产量N2O排放量。具体表现为:1与CON处理的N2O排放量相比,OPT、OPT+DCD和OPT(SR)处理分别减排29.2%(P0.01)、38.7%(P0.01)和39.3%(P0.01),但3个优化处理间差异不显著;2与CON处理的产量相比,OPT、OPT+DCD和OPT(SR)处理分别增产3.8%(P0.05)、15.2%(P0.05)和9.5%(P0.05);3与CON处理的单位产量N2O排放量相比,OPT处理单位产量N2O排放量减少31.7%(P0.05);而相对于OPT处理,OPT+DCD处理和OPT(SR)处理分别减少了单位产量排放量的22.1%(P0.05)和18.9%(P0.05)。本研究表明,减少施氮量至150 kg·hm-2,并施用秸秆是减少N2O排放的重要手段,而施用缓控释肥或一定量的DCD可提升作物产量。     

林分类型和氮添加对亚热带森林土壤氧化亚氮排放的影响

为揭示亚热带森林土壤N₂O排放对林分类型和氮添加的响应特征,选取位于福建省三明市的中亚热带米槠次生林、杉木人工林和马尾松人工林土壤为研究对象,分别设置无氮添加(N0 mg/kg)、低氮添加(N10 mg/kg)、中氮添加(N25 mg/kg)和高氮添加(N50 mg/kg)4个氮添加水平,进行微宇宙培养试验,测定土壤N₂O排放。结果表明：与无氮添加处理相比,氮添加整体上降低3种林分土壤pH,增加土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量。无氮添加处理中杉木人工林和马尾松人工林土壤N₂O累积排放量分别为9.67和9.62 mg/kg,显著高于米槠次生林土壤N₂O累积排放量6.81 mg/kg。低氮添加处理中杉木人工林和马尾松人工林土壤N₂O累积排放量显著高于米槠次生林。但在中氮和高氮添加处理中,3种林分土壤N₂O累积排放量均无显著性差异。不同氮添加处理均促进3种林分土壤N     

丛枝菌根真菌调控土壤氧化亚氮排放的机制

氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子,自Haber-Bosch反应以来,氮肥的生产和施用极大地提高了粮食产量.然而过量施用氮肥导致氮肥利用率低,并造成了严重的环境污染,包括氮沉降、硝态氮淋洗以及N2O排放等.微生物直接参与土壤氮素循环,固氮微生物、氨氧化和反硝化微生物分别在土壤固氮、铵态氮转化和硝态氮转化过程中起...     

The effect of reduced tillage on nitrous oxide emissions of silt loam soils

The effect of reduced tillage (RT) on nitrous oxide (N₂O) emissions of soils from fields with root crops under a temperate climate was studied. Three silt loam fields under RT agriculture were compared with their respective conventional tillage (CT) field with comparable crop rotation and manure application. Undisturbed soil samples taken in September 2005 and February 2006 were incubated under laboratory conditions for 10 days. The N₂O emission of soils taken in September 2005 varied from 50 to 1,095 μg N kg⁻¹ dry soil. The N₂O emissions of soils from the RT fields taken in September 2005 were statistically (P < 0.05) higher or comparable than the N₂O emissions from their respective CT soil. The N₂O emission of soils taken in February 2006 varied from 0 to 233 μg N kg⁻¹ dry soil. The N₂O emissions of soils from the RT fields taken in February 2006 tended to be higher than the N₂O emissions from their respective CT soil. A positive and significant Pearson correlation of the N₂O–N emissions with nitrate nitrogen (NO₃ ⁻–N) content in the soil was found (P < 0.01). Leaving the straw on the field, a typical feature of RT, decreased NO₃ ⁻–N content of the soil and reduced N₂O emissions from RT soils.     

Fluxes and production pathways of nitrous oxide in different types of tropical forest soils in Thailand

Nitrous oxide (N₂O) emissions from the soil surface of five different forest types in Thailand were measured using the closed chamber method. Soil samples were also taken to study the N₂O production pathways. The monthly average emissions (±SD, n?=?12) of N₂O from dry evergreen forest (DEF), hill evergreen forest (HEF), moist evergreen forest (MEF), mixed deciduous forest (MDF) and acacia reforestation (ARF) were 13.0?±?8.2, 5.7?±?7.1, 1.2?±?12.1, 7.3?±?8.5 and 16.7?±?9.2?µg N m^?2 h^?1, respectively. Large seasonal variations in fluxes were observed. Emission was relatively higher during the wet season than during the dry season, indicating that soil moisture and denitrification were probably the main controlling factors. Net N₂O uptake was also observed occasionally. Laboratory studies were conducted to further investigate the influence of moisture and the N₂O production pathways. Production rates at 30% water holding capacity (WHC) were 3.9?±?0.2, 0.5?±?0.06 and 0.87?±?0.01?ng N₂O-nitrogen (N) g-dw^?1day^?1 in DEF, HEF and MEF respectively. At 60% WHC, N₂O production rates in DEF, HEF and MEF soils increased by factors of 68, 9 and 502, respectively. Denitrification was found to be the main N₂O production pathway in these soils except in MEF.