氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N2O排放的影响

摘要 土壤中氮形态和氮剂量的有效性是影响土壤氧化亚氮(N2O)排放的重要因子。为了提高氮素化学形态及添加剂量对温带森林土壤N2O排放的影响,本研究在北京林业大学实验林场,以温带油松林土壤为研究对象,通过野外氮添加控制实验,采用静态箱/气相色谱法分析不同水平(对照,CK:0 kg/(hm2·a);低氮,LN:50 kg/(hm2·a);中氮,MN:100 kg/(hm2·a);高氮,HN:150 kg/(hm2·a))和不同形态(混合态氮,AN:NH4NO3;铵态氮,As:(NH4)2SO4;硝态氮,Na:NaNO3)的氮添加对温带油松林土壤N2O排放通量的影响。结果表明:氮添加处理样地N2O排放表现出明显的季节性变化特征,排放高峰出现在6—8月,其他季节土壤N2O排放通量相对较低,最小值出现在1月。不同氮添加处理均促进了土壤N2O的排放:在不同水平的氮添加下,随着氮添加水平的增加,土壤N2O排放通量也升高,表现为HN＞MN＞LN＞CK。不同形态的氮输入对N2O排放的促进作用表现为:AN＞As＞Na,As添加与AN和Na添加没有显著差异(P>0.05),但AN添加与Na添加之间差异显著(P<0.05)。此外,空气温度、土壤温度和土壤孔隙含水量也可以影响土壤N2O的排放。年度土壤N2O排放系数范围是0.34%~0.94%,年均排放系数为0.364%,低于联合国政府间气候变化委员会(IPCC)推荐的默认值