南方红壤丘陵区不同土地利用方式土壤N2O排放系数研究

摘要

[目的]明确不同土地利用方式土壤氧化亚氮(N2O)排放系数的差异并评估区域N2O排放,为评估南方红壤丘陵区N2O排放清单提供基础数据和参考依据.[方法]选择南方红壤丘陵区4种常见的土地利用方式(油茶林、旱地农田、稻田和松林),通过分析土壤不施肥与施氮肥时N2O排放速率和排放量的差异,计算排放系数,并用15N同位素标记方法探究硝化作用和反硝化作用对土壤排放N2O的相对贡献.[结果]不同土地利用方式土壤理化性质差异明显,稻田全氮含量最高(2.22 g/kg),显著高于其他3种土地利用方式土壤(P<0.05,下同).土壤不施肥时,N2O排放速率在0～227.80μg/(kg·h),施氮量为200 kg N/ha时,N2O排放速率在0～4213.27μg/(kg·h).4种土地利用方式的土壤N2O排放系数均随土壤孔隙含水量(WPFS)增加而增加,WPFS为75％时,稻田、旱地农田、油茶林和松林土壤N2O排放系数分别为2.47％、0.39％、2.31％和0.91％.4种土地利用方式土壤N2O排放系数主要受全氮含量影响,N2O累积排放量均与潜在反硝化潜势呈显著正相关,除稻田外,其他3种土地利用方式土壤N2O累积排放量也与潜在硝化势呈显著正相关,以NO3?-N为底物的反硝化作用对N2O排放的相对贡献平均大于90.00％,远高于硝化作用.[结论]南方红壤丘陵区土壤以NO3?-N为底物的反硝化作用主导N2O排放,施用氨基氮肥可能有效减少氮肥N2O排放损失,为国家执行碳中和政策提供理论依据.