竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O通量的影响

摘要

[目的]氧化亚氮(N2O)是温室气体的主要组成部分,其增温效应极强,陆地生态系统是N2O的主要排放源之一.人工林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但目前关于经营措施对人工林生态系统土壤N2O通量的影响研究较少.本文研究了竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O排放通量的影响,为调控亚热带人工林土壤N2O排放通量提供理论基础与科学依据.[方法]定位试验于2012年7月～2013年7月在浙江省临安市三口镇典型板栗林区进行,设对照、输入竹叶、输入生物质炭3个处理,利用静态箱-气相色谱法测定板栗林土壤N2O通量的动态变化以及土壤温度、土壤含水量、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性有机氮(WSON)、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、NH4+-N和NO3--N含量.[结果]不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈显著的季节性变化特征,最高值出现在7月,最低值出现在1月.与对照相比,竹叶处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别增加了17.2％和12.8％,而生物质炭处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别降低了27.4％和20.5％.竹叶处理的土壤WSON、MBN、NH4+-N及NO3--N含量增加12.4％、19.1％、8.3％和13％,而生物质炭处理的NH4+-N和NO3--N含量分别降低了14.1％和18％.在对照、竹叶以及生物质炭处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量与土壤温度(表层5 cm处)和WSOC含量均有显著相关性(P＜0.05),与土壤MBC含量均无显著相关性.竹叶处理土壤N2O通量与NH4+-N、NO3--N及WSON含量均有显著相关性(P＜0.05).[结论]在不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈现明显的季节性变化特征,表现为夏季高、冬季低.输入竹叶可显著增加板栗林土壤N2O排放通量,而输入生物质炭N2O排放通量显著降低;输入竹叶和生物质炭可能是通过影响土壤碳库与氮库特征而影响土壤N2O的排放通量.