亚热带土壤氮素反硝化过程中N2O的排放和还原

摘要

将采集于江西鹰潭的45个发育于不同成土母质和不同利用方式的土壤样本,在密闭、淹水、充N2的严格厌氧条件下进行了28d的培养试验(30℃),在培育过程中,定期测定NO3-N(加入量为200mg·kg-1)含量和培养瓶上部空间N2O的含量变化.实验结果表明,N2O含量(N)随培养时间t的变化可用方程N=A×(1-exp(-k1t))?B×exp(k2t)拟合(A表示培养过程中N2O总排放量;B为常数;k1和k2分别为N2O排放速率常数和还原速率常数,拟合值和实测值之间回归方程的决定系数R2=0.84±0.11).不同土壤之间培养期间N2O总排放量(A)的变异可以用培养7d内被反硝化的NO3-N量和N2O排放率(A值与28d内被反硝化的NO3-N总量的百分比)进行解释(R2=0.829,p<0.01).被反硝化的NO3-N量则主要受土壤有机碳含量或有机氮矿化量控制,N2O排放率则随k2的增大而呈指数下降(p<0.01).由此可见,在该实验条件下,还原N2O能力强的土壤,在相同量的NO3-N被反硝化的情形下,排放的N2O可能较少.但影响k2值的主要因素还有待进一步研究.