全 文 ：第 34 卷第 16 期
2014年 8月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.16
Aug.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金(31271675); 国家科技支撑计划(2007BAD89鄄2)
收稿日期:2012鄄12鄄20; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄04
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: majh@ igsnrr.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201212201835
李彬彬,马军花,武兰芳.土壤溶解性有机物对 CO2和 N2O排放的影响.生态学报,2014,34(16):4690鄄4697.
Li B B,Ma J H,Wu L F.Effects of dissolved organic matter in soil on the emission of CO2 and N2O.Acta Ecologica Sinica,2014,34(16):4690鄄4697.
土壤溶解性有机物对 CO2和 N2 O排放的影响
李彬彬1,2,马军花1,*,武兰芳1
(1. 生态系统网络观测与模拟重点实验室,中国科学院地理科学与资源研究所, 北京摇 100101; 2. 青岛农业大学, 青岛摇 266105)
摘要:农田土壤是温室气体的重要排放源,溶解性有机物作为土壤微生物容易利用的基质,其含量变化与温室气体的产生和排
放密切相关。 基于室内培养试验,对溶解性有机物影响土壤 CO2、N2O的排放过程进行了分析。 设置空白(CK)、单施秸秆(S)、
单施氮肥(N)、秸秆和氮肥(S+N)4个不同的处理,对添加不同物质条件下土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)和
CO2、N2O的排放动态进行了研究,对 DOC和 DON影响 CO2、N2O的排放过程进行了探讨。 结果表明:不同处理的温室气体排
放通量和土壤 DOC、DON含量差异显著;各处理的 CO2排放通量和 DOC动态随培养时间的延长呈现逐渐减小的趋势,S和 S+N
处理的 N2O排放和 DON动态呈现先增大后减小的趋势; S+N处理的 CO2排放量最高,DON含量也显著高于其他处理,单施秸
秆(S)处理的 N2O排放量和 DOC含量显著高于其它处理,单施氮肥(N)对土壤 CO2的排放量和 DOC 含量的影响较小;土壤
CO2和 N2O的排放通量与土壤 DOC和 DON含量呈显著的相关性,相关系数(R2)达 0.6以上,说明溶解性有机物的含量和动态
对 CO2、N2O的排放过程产生显著影响。
关键词:溶解性有机碳;溶解性有机氮;温室气体;秸秆;氮肥
Effects of dissolved organic matter in soil on the emission of CO2 and N2O
LI Binbin1,2,MA Junhua1,*,WU Lanfang1
1 Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of
Sciences, Beijing, 100101, China
2 QingDao Agricultural University,Qingdao,266105,China
Abstract: Agricultural soil is the main emission source of greenhouse gas. Dissolved organic matter (DOM) in agricultural
soil is the labile component of organic matter and the most available substrates for microbial. Its concentration and dynamic
change is closely related to the production and emission of greenhouse gas. The aim of this study was to estimate the effect of
soil DOM concentration on the emission of CO2 and N2O after materials addition. And the relationship between the dynamics
of DOM concentration and the emission of CO2 and N2O was evaluated after that. An incubation experiment was adopted in
this study with the soil sampled from the tillage layer in the field at Yucheng comprehensive experimental station, Chinese
Academy of Sciences. Four treatments, which were soil with or without material addition, i.e., straw only (S), nitrogen
only (N), straw with nitrogen (S+N), and control (CK), respectively, were set. The amount of these added materials in
this study was estimated based on the conventional application of N fertilizer and straw return in the North China Plain. The
emissions of CO2 and N2O, and the concentrations of dissolved organic carbon and nitrogen (DOC / DON) were measured at
different time interval during the 342 days incubation. The results showed that there was significant difference between these
four treatments (P < 0. 05) for the concentration of DOM and the emissions of CO2 and N2 O. It presented a gradually
decreasing trend in the emission of CO2 and the concentration of DOC in soil for all these four treatments. However, the
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emission of N2O and the concentration of DON increased at first and then decreased with time for these two treatments of S
and S+N. In addition, the treatment of S+N showed the highest average concentration of DOC and DON. The lowest mean
concentration of DOC and DON was found in the treatment of N and CK, respectively. In the treatment of S+N added with N
fertilizer and corn straw, the cumulative CO2 emission was 1668.11kg / hm
2 during the incubation period, which was much
higher than the other three treatments. In the treatment of N added with N fertilizer only, the cumulative CO2 emission was
196.01kg / hm2, which was much lower than the other three treatments. The highest cumulative N2O emission, 495.75g
hm-2, was found in the treatment of S with the addition of straw only, and the lowest cumulative N2O emission, 136.93 g
hm-2, was found in the treatment of CK. A logarithmic equation was fitted between CO2 emission and the time for each
treatment (R2>0.57, P<0.05). There was a significant correlation between the emission of CO2 and the concentration of
DOC(R2>0.65). It also happened between the emission of N2O and the concentration of DON in soil (R
2>0.62), indicated
that the concentration and dynamics of DOC and DON in soil caused by the addition of straw and N fertilizer had a
significant influence on the emission of CO2 and N2O.
Key Words: dissolved organic carbon; dissolved organic nitrogen; greenhouse gas; straw; N fertilizer;
摇 摇 近年来,温室气体的排放所引起的全球气候变
暖是科学家们广泛关注的问题。 在北方旱地土壤
中,温室气体主要是指 CO2和 N2 O,据估计,5%—
20%的 CO2和 80%—90%的 N2O 来源于土壤[1]。 土
壤是温室气体产生的重要来源,其碳氮含量的改变
与 CO2 和 N2 O 排放密切相关。 溶解性有机物
(DOM)是表征土壤有机质快速变化的最敏感指标
之一,其含量变化对研究土壤养分循环和温室气体
的排放具有重要作用[2]。 溶解性有机碳(DOC)和溶
解性有机氮(DON)是 DOM的主要组分。
土壤 DOC、DON含量和动态对 CO2、N2O排放过
程产生重要影响。 在沼泽土壤中,DOC 含量与 CO2
排放有一定的相关性[3];Chow 在研究影响农业泥炭
土壤 DOC产生和碳循环过程的因素中指出 CO2矿化
量和 DOC浓度密切相关[4];李永夫在研究施肥对林
地土壤水溶性有机碳和温室气体排放影响时发现,
不同施肥处理毛竹林土壤 CO2和 N2O排放速率分别
与土壤 DOC 和 DON 含量呈显著的相关性[5];陈涛
对施肥影响水稻土有机碳矿化的研究结果表明,土
壤矿化产生的 CO2排放速率与水溶性有机碳含量之
间的相关性达到了极显著的水平[6]。 上述学者对非
农田土壤和水稻土中 DOM 与温室气体排放的关系
进行了探讨,然而,在以潮土为主的农田生态系统
中,关于 DOM对温室气体排放过程影响的研究尚未
见报道。
基于以上分析,本研究开展室内培养试验,对添
加秸秆和施氮肥条件下潮土中 CO2和 N2O的排放动
态,及其气体排放量与溶解性有机碳氮动态之间的
相关性进行探讨,旨在揭示温室气体的排放机理,为
农田生态系统的固碳减排及减缓全球温室气体的排
放提供参考依据。
1 摇 材料与方法
1.1摇 培养试验设计
培养试验所用土壤取自中国科学院禹城综合试
验站农田土壤耕层,供试土壤的理化性质:有机质
15.14 g / kg、全氮 2.12 g / kg、碱解氮 313.39 g / kg、速
效磷 127.5 mg / kg、速效钾 112.97 mg / kg、 pH值 8.4。
禹城试验站位于黄淮海平原的鲁西北黄河冲积平
原,土壤类型为潮土,该区域主要采用冬小麦—夏玉
米轮作制度。
培养试验设 4 个处理:(1)空白,即不添加秸秆
和氮肥,(CK);(2)土壤中只加入秸秆,添加量为土
壤质量的 2%(按照田间秸秆还田量计算),(S);(3)
土壤只施用氮素,氮肥品种为尿素,氮素用量为 450
kg / hm2(根据黄淮海平原的平均施肥量计算),(N);
(4)土壤中加入秸秆和氮素,秸秆用量同处理 2,氮
素用量同处理 3,(S+N)。 每个处理设 3次重复。 秸
秆理化性质:有机碳 458 g / kg、全氮 9. 2 g / kg、C / N
49.5。
在培养试验进行之前,先采取一定量的鲜土,风
干,过筛;将秸秆剪成 1 mm伊3 mm 的体积,65 益下
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烘干 48 h。 在培养试验时,称取 120 g 风干土样于
250 mL的锥形瓶中,加蒸馏水使其达到田间持水量
的 70%,预培养 1周。 预培养后,按上述处理加入相
应的秸秆和氮肥,将其与土壤混匀,用美国 Parafilm
封口膜封口,保持透气性,在生化培养箱内 30 益恒
温培养[7]。 每隔 3—5 d 检查土壤含水量并用称重
法补充缺失的水分,使培养期间土壤含水量保持在
田间持水量的 70%左右。 整个培养期 342 d,共取样
14次,前期密,后期时间间隔较长。 每个处理 42 个
样品,每次取样时,每个处理取 3 个样品作为重复。
在取样的前 2h将封口膜去掉,使其与周围环境空气
混合均匀。 取样时,用自制的取样装置塞住瓶口,用
注射器抽取锥形瓶内的气体,隔 2 h 后,再抽取第 2
针气体,在气相色谱仪上测定计算温室气体的排放
通量[8]。 同时,将瓶内土壤取出用于测定 DOC 和
DON等性质。
1.2摇 样品分析与数据处理
1.2.1摇 DOC和 DON的测定
称取过 2 mm 筛的鲜土 10.00 g 于白色塑料瓶
中,加入 50 mL 蒸馏水,振荡离心,过 0.45 滋m 的滤
膜,所得澄清液为 DOC 浸提液[9],在 liqiu域TOC 仪
上测定其浓度。 DON 的含量 =浸提液中全氮含量-
硝态氮含量-铵态氮含量,全氮的测定方法为过硫酸
钾氧化鄄紫外分光光度计法。
1.2.2摇 CO2和 N2O的测定
土壤排放的 CO2和 N2O采用 Agilent4890D 气相
色谱仪,检测器温度为 330 益,柱温 55 益,转化器温
度 375 益,载气为高纯氮气,标准气体购买自国家标
准物质研究中心。
1.2.3摇 数据处理
数据采用 excel作图,SPSS12.0进行方差分析
2摇 结果
2.1摇 CO2和 N2O排放通量的动态
2.1.1摇 CO2的排放通量
不同处理下土壤中 CO2排放通量如图 1 所示,
各处理的土壤 CO2排放通量均表现出前期释放快,
后期变化平缓的排放规律。 在培养初期土壤 CO2排
放通量最大,到第 30 天时 CO2排放量急剧降低,与
第 7天相比,单施秸秆(S)处理 CO2排放通量降低了
85%,秸秆和氮肥配施(S+N)处理降低了 92%,单施
氮肥(N)处理降低了 70%,在第 45 天和 75 天时,出
现了 2 个波动小峰,可能是因为前期易分解的碳氮
养分骤然减少使土壤微生物大量死亡,死亡的微生
物又转化成可利用的碳氮源,为微生物提供物质和
能量,使 CO2的排放又出现了波动。 从 90 天往后土
壤 CO2的排放量基本不变。 各处理土壤 CO2排放通
量随采样时间变化的拟合方程如表 1 所示,为对数
函数关系。
图 1摇 不同处理下 CO2的排放通量动态
Fig.1摇 Dynamics of CO2 emission for different treatments
图中均添加误差线,因误差较小,图中显示不明显;内图纵坐标
为 CO2排放通量;CK:空白,S:单施秸秆,N:单施氮肥,S+N:秸秆
+氮肥
通过方差分析得出,各处理间 CO2排放通量 S+
N>S>CK>N 且差异显著(P<0.05)。 在整个培养期
内,S+N 处理的 CO2排放通量在 23—329 mg m
-2h-1
之间,排放总量比 S 处理高 118%,是 CK 的 637%,
是 N处理的 851%(表 2),这与秸秆和氮肥能促进土
壤有机碳的矿化过程有关。新鲜秸秆的加入为微生
表 1摇 不同处理下土壤 CO2排放速率的回归方程
Table 1摇 Equations of CO2 emission under different fertilizer
treatments 摇
处理
Treatments
回归方程
Regression equation R
2
CK y=-7.425ln(x)+48.335 0.8091*
S y=-40.55ln(x)+207.28 0.6825*
N y=-4.64ln(x)+24.24 0.5767*
S+N y=-64.3ln(x)+322.2 0.7645*
摇 摇 *P<0.05的差异显著性; CK:空白,S:单施秸秆,N:单施氮肥,S
+N:秸秆+氮肥
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物提供大量的碳源,氮肥的施入使原本受到氮素营
养限制的土壤微生物活性增强,二者共同促进了微
生物的生长,从而加快了土壤有机碳的矿化速率,所
以 S+N处理的 CO2排放量显著高于其他处理的土
壤,这与类似培养试验的研究结果相一致[10鄄11]。 单
施氮肥可能导致微生物对碳的固定,降低了土壤有
机碳的矿化率,使氮肥处理的 CO2排放通量最低。
2.1.2摇 N2O的排放通量
图 2摇 不同处理下 N2O的排放通量动态
Fig.2摇 Dynamics of N2O emission for different treatments
内图纵坐标为 N2O排放通量,CK:空白,S:单施秸秆,N:单施氮
肥,S+N:秸秆+氮肥
由图 2可知,在整个培养期内,CK、S+N 和 S 处
理的土壤 N2O 排放通量呈现出先增加后降低的趋
势,N处理的 N2O 的排放通量则呈现逐渐减小的趋
势。 第 14天时,S处理的 N2O排放通量是 177.69 滋g
m-2h-1,S+N处理的 N2O 排放通量是 78 滋g m
-2h-1,
到 21d 时 S 和 S+N 处理的排放通量急剧降低,前
60d 不同处理的 N2 O 累积排放量差异显著 (P <
0郾 05),从第 60天往后,各个处理之间的 N2O的排放
量差异不显著,这表明秸秆和氮肥对土壤 N2O 排放
速率的影响随时间的延长逐渐减弱。 不同处理的 N2
O累积排放通量,S>N>S+N>CK处理(表 2),相同氮
肥添加量的情况下秸秆的施入并没有增加 N2O的排
放,这与孟磊和蔡延江的研究 N2O 排放通量的试验
结果相一致[12鄄13]。 与图 1相比,CO2排放量在第 7天
达到最大,此后逐渐减小,而 N2O 排放量则是在第
14天达到最大,排放趋势滞后于 CO2,这是因为,丰
富的碳源使微生物大量繁殖,生化需氧量急剧增大,
而土壤中 O2含量不足形成了厌氧环境,有利于反硝
化作用的进行[14],促进了 N2O的排放。
表 2摇 不同处理下 CO2和 N2O排放总量的差异
Table 2 摇 Discrepancy of total emission of CO2 and N2 O under
different treatments
处理 Treatments CO2 / (kg / hm2) N2O / (kg / hm2)
CK 261.78a 136.93a
S 1414.22b 495.75b
N 196.01c 436.81c
S+N 1668.11d 338.97d
摇 摇 同列中字母表示差异达显著水平(P<0.05)
2.2摇 土壤 DOC和 DON动态
2.2.1摇 土壤 DOC动态
由图 3 所示,各处理土壤 DOC 含量呈逐渐降低
的趋势,在 75 d 时,S 处理的土壤 DOC 含量急剧降
低,这可能是因为秸秆中易分解组分已被利用完毕,
90 d时与 CK处理的 DOC 含量变化基本一致,此后
各处理 DOC含量变化缓慢。 在培养初期,S 处理的
DOC含量最高,为 808.7 mg / kg,其次是 S+N 处理为
606.5 mg / kg,N 处理最低为 374.1 mg / kg,到培养结
束时,CK处理的 DOC降幅为 20%,S 的处理的 DOC
降幅为 77%,N 处理的 DOC 降幅为 67%,S+N 的处
理的 DOC降幅为 33%,在前 60 d内,各处理 DOC含
量的大小为 S>S+N>CK>N且差异显著(P<0.05),在
75 d以后,S处理的 DOC含量迅速降低,与 CK 含量
基本相同,在整个培养期内,N 处理的 DOC 含量始
终小于其他处理,这表明,秸秆能增加土壤中 DOC
的含量,而氮肥的施入会减少 DOC 的含量,这与郭
锐和倪进治的研究结果相一致[15鄄16]。
图 3摇 土壤 DOC含量动态
Fig.3摇 Dynamics of DOC in soil for different treatments
CK:空白,S:单施秸杆,N:单施氮肥,S+N:秸秆+氮肥
2.2.2摇 土壤 DON动态
由图 4所示,CK、S 和 S+N 处理土壤 DON 含量
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随着培养时间的延长呈现先升高后降低的趋势,N
处理则呈现逐渐减小的趋势,在培养末期趋于稳定。
S处理的峰值要比 S+N 处理落后 1 周,这是可能是
因为秸秆的 C / N比较高,分解速度较慢所致,N处理
的 DON含量在 14 d 时急剧降低又稍有回升后一直
保持基本不变,可能是因为尿素作为酰胺态氮肥,微
生物容易利用,快速转化或使 DON 含量升高,随着
微生物对尿素的分解,DON 含量降低;CK 处理 DON
含量变化并不十分显著。 在整个培养时期内,DON
含量 S+N>S>N>CK,处理之间差异显著(P<0.05),
S+N处理的 DON含量比 S 处理高 27.3%,比 N 处理
高 47.6%,这表明秸秆和氮肥配施能显著增加土壤
DON的含量,秸秆对 DON含量的影响比氮肥显著。
图 4摇 土壤 DON含量动态
Fig.4摇 Dynamics of DON in soil for different treatments
CK:空白,S:单施秸杆,N:单施氮肥,S+N:秸秆+氮肥
2.3摇 DOM对气体排放通量的影响
对土壤 DOC和 DON含量与气体排放通量之间
的相关性进行分析,结果表明(表 3),土壤 DOC 和
DON含量变化与 CO2和 N2O的排放通量呈显著的相
关性,这说明,溶解性有机碳氮的含量与温室气体的
排放关系密切。 在碳氮转化过程中,溶解性有机碳
氮既是微生物的分解产物,同时也是微生物可利用
的碳氮源,其含量变化在一定程度上能影响 CO2和
N2O的排放速率。
3摇 讨论
3.1摇 养分输入对 CO2、N2O排放过程和 DOM含量的
影响
本试验中,CO2排放通量和 DOC 含量在培养前
期较高随培养时间延长而降低的原因是,玉米秸秆
含有大量的水溶性有机物质,施入土壤后,为微生物
提供了丰富的物质和能源,微生物数量迅速增加,土
壤呼吸速率急剧升高,释放出大量的 CO2,随着培养
时间的延长,水溶性物质逐渐被消耗,DOC 含量减
小,微生物体大量死亡,土壤呼吸速率骤然降低,在
培养后期,微生物的数量、可利用的碳氮源处于平衡
状态,此时,DOC 含量和 CO2排放通量基本保持不
变。 这与前人研究结果基本一致,Troyer 在研究添
加玉米秸秆对土壤呼吸速率的影响时指出,添加玉
米秸秆后,土壤中 CO2累积量随培养时间的延长而
增加,DOC含量随时间的延长逐渐降低后基本保持
不变[17]。 Blagodatskaya在研究添加不同浓度的葡糖
糖对土壤呼吸作用的影响时发现,不同处理的 CO2
排放通量在前 3d 达到最大,后逐渐降低,在培养末
期保持不变,DOC 含量则呈现逐渐降低的趋势[18]。
薛菁芳在研究玉米秸秆加入棕壤后溶解性有机碳氮
的变化时发现,土壤中 DON 含量在培养前期逐渐上
升后期逐渐下[19],这与仇少君对淹水条件下稻草与
硫酸铵配施处理的土壤 DON 含量动态的研究结果
相近[20]。 本试验中,S+N和 S处理的 DON含量均先
增大,后逐渐降低至稳定,与薛菁芳和仇少军的研究
结果一致,这可能是因为,有机物料和氮肥的施入刺
激了土壤微生物的繁殖,促进了对秸秆的分解,DON
作为有机物料的分解产物,含量逐渐升高,此后,又
作为微生物可利用的氮源被逐渐分解,含量降低趋
于稳定。
表 3摇 土壤 DOC、DON含量与 CO2、N2O排放通量的相关性
Table 3摇 Correlation between DOC, DON and CO2, N2O emission
in soil
处理
Treatments
R2
CO2与 DOC N2O与 DON
CK 0.718* 0.826*
S 0.898* 0.620*
N 0.658* 0.792*
S+N 0.885* 0.725*
摇 摇 *P<0.05的差异显著性
氮肥是影响 N2O排放和 DON含量的重要因素。
在单施氮肥的处理中,N2O 排放通量和 DON 含量均
在第 14天降至最低后基本保持不变,这是因为尿素
在土壤中的全部水解时间是 14d 左右,其水解产物
主要是 NO-3 [21]。 尿素作为酰胺态氮肥施入土壤后
导致 DON含量升高,随后由于硝化细菌和反硝化细
菌对其的快速水解,使土壤 DON 含量降低,到第 14
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天时达到最低值。 在本试验中,与对照相比,氮肥的
添加促进 N2O的排放和 DON含量的上升,这与前人
研究结果一致,朱霞在研究外加可溶性碳氮对不同
热量带土壤 N2O排放的影响时指出,与对照相比,氮
肥的添加能显著促进 N2O的排放[22],李鑫在研究不
同施肥方式对氨挥发和 N2O 排放的影响时发现,氮
肥施用大大提高了氧化亚氮的排放量,不同施肥处
理的氧化亚氮排放量存在显著差异[23],谢秉楼在研
究覆盖与施肥处理对雷竹林土壤水溶性有机氮影响
的结果表明,随着施肥量的增加,土壤溶解性有机氮
的含量也逐渐增加[24]。 此外,氮肥的添加能促进土
壤 CO2的排放[11],但是也有研究表明,有机碳累计矿
化量(以 CO2排放量计)随着氮沉降量的增加而降
低,氮输入对土壤有机碳矿化产生抑制作用[25鄄26]。
本试验中,单施氮肥处理的 CO2排放和 DOC 含量均
小于 CK处理,可能是因为氮肥能降低木质素酶的活
性[27],从而抑制了有机碳的矿化,土壤中的可溶性
物质减少。 S+N 处理的 CO2排放通量要大于 S 处
理,是因为秸秆为微生物提供了可利用碳源,N 肥的
添加降低了外源性物质的 C / N,增加了可矿化态碳
的潜力,加快了微生物量的周转速度,促进了有机质
的矿化过程,DOC 作为微生物周转过程中的重要底
物,被微生物以 CO2的形式更多的释放出来,所以 S+
N处理的 DOC含量也小于 S处理的含量。
3.2摇 DOM对 CO2、N2O排放过程的影响
土壤有机碳的矿化是土壤中重要的生物学过
程,秸秆添加必然会引起微生物活动的改变,从而影
响了有机碳氮组分的变化,对有机碳的矿化产生重
要影响。 Yoshitaka 研究表明,种植大豆土壤的呼吸
速率与 DOC 含量密切相关[28]。 Stephan 研究发现,
在沼泽土壤中,DOC 的组成影响了土壤呼吸速率,
CO2的释放量与芳香族化合物含量和复杂的 DOC 分
子有关[3]。 陈涛等指出,不同施肥处理下土壤中
DOC含量与土壤有机碳的矿化量呈显著的相关
性[5]。 在本试验中,CO2的排放通量与 DOC 含量呈
显著相关性,相关系数(R2)在 0.6 以上,这表明土壤
CO2的排放通量与 DOC 含量的动态变化有密切关
系,主要是因为 DOC是微生物较容易利用的底物。
当秸秆进入土壤后,秸秆本身含有大量的水溶
性物质,其中易分解的组分能充分被微生物分解和
利用,释放出 N2O 和一些水溶性分子结构简单的有
机氮化合物[4],DON含量的变化是导致土壤 N2O 的
排放量改变的重要原因。 李永夫研究指出,不同施
肥处理毛竹林土壤 N2O 排放速率与土壤 DON 含量
呈显著的相关性[4],赵满兴则指出土壤中 DON 含量
与土壤矿化势的相关性并没有达到显著水平,可能
与 DON中所含的易降解的低分子量有机氮所占的
比例有关[29],本试验中 N2O 的排放与土壤 DON 含
量显著相关,这表明 N2O排放底物 NO
-
3 的来源有土
壤 DON的贡献,可能是因为外源碳氮的添加改变了
土壤氮库的平衡状态,促进了氮矿化量的增加,从而
影响了土壤 N2O排放的动态。
4摇 结论
(1)秸秆施入土壤后,随着培养时间的延长,各
处理的 CO2排放通量和土壤 DOC的含量均表现出了
逐渐降低的趋势,且培养前期降低幅度较大,然后缓
慢减小,培养后期基本保持不变,不同处理间的差异
显著。 S处理和 S+N 处理的 N2O 排放通量和土壤
DON含量变化呈现先增大后减小的规律,单施氮肥
处理的 N2O 和土壤 DON 含量随培养时间的延长逐
渐降低。
(2)秸秆和氮肥的配施比单施秸秆显著促进
CO2的排放,单施秸秆的土壤 N2O 排放通量和土壤
DOC含量显著高于其他处理,单施氮肥的 CO2排放
通量和 DOC含量显著低于 CK 处理,这表明单施氮
肥能降低土壤 CO2排放通量和土壤 DOC的含量。
(3)不同处理下土壤的 CO2排放通量和 DOC 含
量、N2O排放通量和土壤 DON 含量呈显著相关性,
表明土壤 DOC 和 DON 与农田温室气体排放密切
相关。
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