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作 者 ：李俊,同小娟,于强

期 刊 ：生态学报 2005年 25卷 1期 页码：141~147

关键词：甲烷氧化；甲烷吸收；不饱和土壤；土壤水分；土壤氮素；土壤结构；

Keywords:methane oxidation, methane uptake, unsaturated soil, soil moisture, soil nitrogen, soil structure,

摘 要 ：不饱和土壤是已知唯一的 CH4 生物壑。综述了不饱和土壤 CH4 的吸收、氧化过程及其影响因素。不饱和土壤中 CH4 氧化的临界浓度低 ,因而甲烷氧化菌可氧化大气 CH4 并将其当作唯一的碳源和能源。土壤 CH4 吸收率与土壤湿度通常呈负相关关系。土壤湿度过高 ,大气 CH4 和 O2 向土壤中扩散受阻 ;或土壤湿度过低引起水分胁迫均导致甲烷氧化菌活性下降。NH+ 4对土壤中 CH4 氧化的抑制作用可归结为 NH3和 CH4 在甲烷单氧酶水平上的竞争、由氧化作用向硝化作用的转移以及 NH+ 4氧化生成的 NO- 2 的毒性。NH+ 4对 CH4 氧化的抑制作用与土壤有效氮含量成正比。各类氮肥对 CH4 氧化抑制作用 :化肥 >有机肥 ;铵态氮肥 >尿素。 NO- 3对 CH4 氧化没有抑制效应。阳离子代换量 (CEC)高的土壤 NH+ 4对 CH4 氧化的抑制作用轻。 CH4 氧化菌对大气 CH4 的高亲和力及 CH4 氧化所需较低的活化能导致其温度系数 Q1 0 较小。地温较低时 ,土壤氧化 CH4 的能力随温度升高而升高。当地温高于 CH4 氧化的最佳温度时 ,CH4 氧化菌难以与硝化细菌及其它微生物竞争利用土壤空气中的O2，导致其活性降低。甲烷氧化菌对pH值变化不敏感。团粒结构较好的壤土可保护CH4氧化菌免受干扰。未受干扰的森林土壤CH4氧化率的峰值一般出现在亚表层（5~10cm）。由于耕作破坏了表土结构，农田土壤的CH4氧化率在耕层以下才有较大增加。耕地、草地和森林土壤的平均CH4吸收率分别为0.28,0.52和1.51mg(m2·d)。植物吸收氮素养分可减轻NH+4对土壤CH4氧化菌的抑制作用。维持与提高农业土壤氧化CH4潜力的重要措施包括免耕、施硝态氮肥和/或有机肥。

Abstract:Unsaturated soils are the only known biogenic sinks of CH_4. In this paper we summarized the CH_4 oxidizing process in unsaturated soil and its influent factors. Methanotrophs can use atmospheric methane as the only source of carbon and energy because of the low critical concentration for methane oxidation. In General, CH_4 absorption rate is inversely proportional to soil moisture. The activity of methanotrophs becomes small if the transfer of CH_4 and O_2 from atmosphere to soils is prevented when soil mo...

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