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氧化亚氮(N2O)是一种受人类活动影响的重要的温室气体,自18世纪以来,大气中N2O的浓度已增加近20%,其浓度的增加不仅加剧了全球的温室效应,而且会间接破坏臭氧层,增强到达地球表面的紫外辐射,危害人类和动植物的健康与安全。家畜放牧过程中的动物排泄物对草地N2O排放具有重要影响,它可以通过改变草地土壤的理化性质及植被特征从而影响微生物的活动,进而影响N2O的排放。然而关于草地放牧利用过程中的家畜排泄物对草地温室气体排放的研究很少,且有关排泄物对温室气体排放影响的实验对象大多采用牛粪、牛尿或合成尿,忽略了羊粪便对N2O排放的重要性,导致无法比较不同放牧家畜排泄物对N2O排放的潜在影响。此外,由于长期不合理放牧,我国大面积草地出现不同程度退化,表现为草地植被组成特征发生变化,土壤生境恶化,生产能力衰退等。这些因素的变化可能会影响土壤微生物的活动进而影响N2O的排放。然而,几乎没有研究检验在不同退化程度草地上,不同放牧家畜种类的粪便对N2O排放的影响。由此,本研究于2019年06月-09月在东北师范大学松嫩草地生态研究站采取静态箱法和LGR氧化亚氮分析仪对不同类型的家畜粪便(牛粪便、羊粪便)在不同退化程度的草地斑块(未退化的羊草斑块、轻度退化的杂类草斑块、重度退化的碱地斑块)下的土壤N2O排放特征进行了研究,以此揭示在不同退化程度的草地斑块下不同家畜粪便对N2O排放的作用效应,明确影响家畜粪便在N2O排放中的主要的因素。该研究对于深入理解草地放牧生态系统的温室气体排放效应,制定合理的放牧政策来控制温室气体的排放具有重要的意义。主要研究结果如下:(1)牛粪便对草地N2O排放通量的影响不依赖于草地退化程度,即,在三种退化草地斑块下,牛粪便处理均显著增加了草地N2O排放通量。(2)羊粪便对草地N2O排放通量的影响显著依赖于草地退化程度,在轻度和重度退化草地斑块下,羊粪便添加显著增加草地N2O的排放通量;而在未退化草地斑块下,羊粪便处理组的N2O排放通量与未添加粪便处理组的N2O排放通量之间无显著差异。(3)家畜粪便类型(牛粪便、羊粪便)对草地N2O排放通量的影响具有显著差异,且这种差异不依赖于草地的退化程度;在三种退化草地斑块下,牛粪便处理的N2O排放通量均显著高于羊粪便处理。(4)N2O排放通量在不同退化程度草地斑块之间也有所差异,且这种差异依赖于家畜粪便类型;在牛粪便和对照处理下,三种植被斑块排放的N2O通量无显著差异。但在羊粪便处理下,轻度退化草地斑块排放的N2O通量显著高于未退化和重度退化草地斑块。(5)家畜粪便类型可以通过改变土壤湿度、土壤温度和植物地上生物量影响N2O排放。家畜粪便类型和草地退化程度对N2O排放通量的互作效应主要表现在N2O排放的初期(即,实验处理的第一个月)。综上,放牧草地生态系统N2O排放通量强烈依赖于不同放牧家畜的粪便特征及草地的退化程度;放牧家畜-牛的粪便会更严重地影响温室气体N2O的排放;面临着我国的草地退化现象,家畜放牧过程中的粪便归还对草地温室气体N2O排放的影响将会更严重。