氨沉降自然梯度下土壤N2O和CH4的排放特征及其影响因素

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大气氮沉降对土壤温室气体的排放量具有重要的影响。造成大气中温室气体的极速增加的主要原因是由于人为活动影响的。而我国作为第3大氮沉降区,随着养殖业越来越发达,氨污染所引发的问题也愈来愈严重。同时,集约化养殖场的氨污染对林地土壤温室气体排放有着较大的影响,目前国内外对这方面的研究相对较少。本研究以集约化养殖场自然氮沉降梯度背景下,选取养殖场周边不同距离的林地土壤为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对该林地土壤N2O排放量进行为期1年的原位观测,结合室内分析方法研究集约化养殖场周边林地土壤对氨沉降的响应机制。探明养殖场周边林地土壤N2O的年排放动态及其与各土壤环境因子的相关关系。主要研究结果如下:(1)在集约化养殖场周边存在着自然的氮沉降梯度,通过1整年原位观测对土壤铵态氮、硝态氮、DOC的整年数据对比,结果显示养殖场周边林地土壤的铵态氮含量随着土壤距养殖场距离的增加而逐渐降低,与距离存在负相关关系,硝态氮与距离之间无明显相关关系。养殖场北方向土壤DOC与距离之间存在着显著负相关关系,但在东北方向DOC在50m至300m之内与距离存在负相关系,但在300m外土壤DOC含量却出现了回升。(2)原位观测期内养殖场周边林地土壤N2O排放量呈现明显的季节变化,在夏、秋季排放通量较高,在春冬季较低,且在冬季排放量达到最低峰值,N2O年累计排放量随着与养殖场距离的增加而逐渐减小,且N2O排放量与距离之间存在着显著的负相关关系。排放通量受到5cm土壤温度、土壤水分、5cm土壤矿态氮以及土壤DOC等不同程度的影响,其中土壤N2O排放量与土壤温度存在着正相关关系,与水分存在着负相关关系,与土壤矿态氮存在着显著正相关关系,与土壤DOC也存在着正相关关系。(3)原位观测期内养殖场周边林地土壤CH4的排放量随着养殖场距离的增加,排放量也在增加,CH4的排放通量也存在着相关的自然梯度,且越靠近养殖场排放通量越小。
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