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翻耕扰动下喀斯特耕地N_2O排放规律及影响因素

2022-08-24分类号:S154.1

【作者】肖霜霜  叶莹莹  陈武荣  肖丹  毛兵  张伟  王克林  
【部门】中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室  南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室  南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室  湖南农业大学资源环境学院  
【摘要】农田土壤N_2O排放是重要温室气体排放源,也是土壤氮素的重要损失途径。以往研究发现,耕作导致喀斯特地区土壤总氮快速损失,但翻耕扰动对N_2O排放的影响及其作用机制尚不清晰。本研究采用原位控制实验,设置不同频率翻耕处理:分别隔6个月(T1)、4个月(T2)、2个月(T3)、1个月(T4)翻耕一次,以免耕为对照,探讨不同翻耕频率下土壤N_2O排放规律及其影响因素。结果表明:相比免耕,较高频翻耕(T2、T3和T4)显著降低N_2O年累积排放量;N_2O排放量在夏季最高,冬季最低。各处理N_2O累积排放量随土壤温度升高呈指数增长,与土壤含水量呈二次方程关系。团聚体(>2 mm和0.25~2 mm)、总氮、NO_3~-及微生物生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)均与N_2O年累积排放量有显著相关关系。多元逐步回归表明,MBC对土壤N_2O排放变化有较大的解释度(40.7%)。结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)显示,翻耕扰动主要通过调控土壤MBC进而影响N_2O年累积排放量。本研究表明土壤MBC是翻耕作用下影响N_2O排放的主导因素。
【关键词】喀斯特生态系统  翻耕扰动  N_2O  团聚体  土壤氮  微生物生物量碳
【基金】国家自然科学基金项目(U20A2011;41930652;41807517);; 广西自然科学基金项目(2018GXNSFBA281157)~~
【所属期刊栏目】农业现代化研究
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