生物质炭和氮、磷添加对樟树生长及N2O排放的影响研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chrong
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森林生态系统N2O的排放量主要是估算土壤中的排放,如果忽略高大树木的排放,以土壤中的排放估算森林生态系统N2O排放量可能会低估了整个生态系统的N2O排放量。樟树(Cinnamonum campora(L.)Presl)在南方红壤区具有广泛的分布,由于其在我国南方林业发展中具有较高的经济价值及生态效益,因此对于樟树的研究成为近年来的相关研究领域的热点,具有至关重要的理论意义和实践意义。施肥在林业中是一种重要的经营举措,但可能带来更多的温室气体排放,而生物质炭能有效减缓集约经营林地土壤的温室气体排放。生物质炭原料一般来自废弃植物和动物,病死猪废弃物是一类难以处理且数量较多的很重要的动物生物质炭资源。本研究基于以上经营问题和利用废弃物生物质资源的需求,利用静态箱-气相色谱法,以樟树幼苗为研究对象,通过添加生物质炭和氮磷肥,通过双因素盆栽试验法研究生物质炭和氮磷肥对樟树林地土壤及林木N2O排放通量的影响,旨在探讨施肥与生物质炭添加对樟树N2O排放的影响规律,为制定相应的林业减排措施以及提高人工林的经济和生态效益及应对全球气候变化提供理论基础。研究结果如下:(1)氮肥的施入能显著促进林地土壤N2O排放速率,氮肥和生物炭一起施用后能明显减慢林地土壤N2O排放速率;林地土壤N2O累积排放量随着氮肥的增加而增加,施用氮肥且添加生物质炭后,则能明显减少N2O累积排放量。(2)氮肥的施入能显著促进樟树幼苗N2O排放速率,施用生物质炭后对樟树幼苗N2O排放速率作用不显著;樟树幼苗N2O累积排放量随着氮肥的增加而增加,氮肥、生物质炭一起施用后,对樟树幼苗N2O累积排放量影响不显著,土壤温度、土壤N2O排放速率以及樟树幼苗N2O排放速率间呈极显著正相关。(3)氮肥的添加能显著促进幼苗生长以及生物量的增加,生物质炭和氮肥一起施用,促进作用更好,氮肥水平与生物质炭水平均达到显著水平,但两者之间无明显的交互作用;氮磷肥一起施用亦比单施氮肥效果更好,磷肥水平对樟树幼苗有显著促进作用,且氮磷肥之间存在明显的交互作用。(4)氮肥和生物炭都对土壤p H值影响不明显,磷肥对土壤p H值基本无影响;加氮能促进植株对土壤有效磷的吸收,加生物质炭、加磷能增加土壤中的有效磷含量;加氮能增加土壤中铵态氮和硝态氮含量,加生物质炭、加磷能促进植株对铵态氮和硝态氮的吸收。综上所述,单施氮肥显著加快土壤以及樟树幼苗N2O排放速率,随着氮水平的提高,土壤以及樟树幼苗N2O累积排放量显著增加。施入生物质炭后,能显著减缓土壤N2O排放速率,但生物质炭添加对樟树幼苗N2O排放速率和樟树幼苗N2O累积排放量影响不显著。氮肥、生物质炭以及磷肥的施用能显著促进植株生长,且促进植株对土壤养分的吸收。因此,在林业经营上,合理利用废弃物生物质炭资源减缓林业经营过程中温室气体排放,有重要实践意义和应用价值。我们应避免单施氮肥,应该提倡适量氮肥、一定量的磷肥以及增加生物质炭的使用,可以有效避免废弃资源的浪费,提高肥料利用率,增加林业经营的经济效益以及减少集约经营过程中的N2O排放。
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