粪食性金龟功能群对草原牛粪分解过程中温室气体排放的影响

摘要

粪食性金龟作为生态系统的工程师,在动物粪便分解和有机质转移中具有重要作用.通过在内蒙古典型草原区设立粪分解隔离实验,设置无粪金龟处理(T0)、泥蜉金龟(Aphodius sordecens)处理(T1)、小驼嗡蜣螂(Onthophagus gibbulus)处理(T2)、2种粪金龟组合处理(T3)和仅土壤对照处理(CK)5个处理,测定各处理牛粪分解过程中二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放通量后计算得到CO2总量,并分析温室气体排放通量与环境因子之间的关系.结果表明,CK处理牛粪分解产生温室气体主要为CO2(2106 mg·m-2·h-1),而CH4(2.769 mg·m-2·h-1)和N2O(0.019 mg·m-2·h-1)较少.与T0处理相比,T1处理CO2总量(2657 mg·m-2·h-1)显著增加(P<0.05),而T2处理(2422 mg·m-2·h-1)和T3处理(2398 mg·m-2·h-1)CO2总量无显著差异(P>0.05).不同粪食性金龟功能群对温室气体排放的影响随粪便分解时间和环境条件而异,在新鲜粪便期,T2处理温室气体排放显著减少(P<0.05),而T1和T3处理变化不显著(P>0.05);在粪便干燥期,粪金龟对温室气体排放影响不显著(P>0.05).温室气体排放通量与土壤温度呈显著正相关(P<0.001),中等湿度条件下甲烷(P<0.001)和二氧化碳(P<0.01)通量较高.适当的温度和湿度条件会促进草原牛粪分解过程的温室气体排放,2种粪食性金龟均可在不同时期影响粪便分解过程中温室气体排放量.