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氧化亚氮(N20),甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)是农田排放的主要温室气体(GHG)。温室气体从土壤到大气的生成和释放主要受人为活动和自然过程的影响。耕地土壤水分状况可能在耕作过程中随时间波动从而导致土壤性质的变化。土壤湿度/含水量是微生物活动的重要参数。硝化细菌需要土壤孔隙中存在氧气。可预测的是土壤水分状况的变化会影响碳(C)和氮(N)在土壤中的周转,从而影响温室气体的排放。为了了解不同水分含量(淹水和湿润(60%WFPS)对土壤温室气体的排放影响,我们进行了几项室内培养实验。旨在为探索与土壤温室气体排放有关的重大科学技术问题提供科学依据。土壤采自于湖北省咸宁市的油菜-水稻轮作的水稻土壤。风干后的土壤用来进行不同处理(有无DCD、肥料和有机物(秸秆)组合)的室内培养实验。在25℃下分别进行连续淹水,连续湿润和淹水-湿润的处理。将硅胶置于培养瓶的顶部空间来吸收水分,从而实现从淹水到湿润的转化。在所有实验中定期采集土壤样品来分析土壤性质和气体浓度。pH通过pH计测定,微生物生物量碳(MBC)和溶解性有机碳(DOC)通过总有机碳分析仪((vario TOC cube,Elementar,Germany)测定,铵态氮和硝态氮通过比色法测定,氧化亚氮(N20),甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)的浓度用气相色谱仪(Agilent 7890A,Agilent Technologies Inc.,Santa Clara,CA,USA)测定。主要结果和结论如下。随着水分从淹水转为湿润状况(60%WFPS),N20的排放相比于持续淹水和持续湿润处理显著增加。在使用了 DCD的土壤中,淹水转为湿润的处理中N2O排放峰值受到抑制。添加肥料增加了两个水分处理中N20的排放。添加秸秆的土壤中,当淹水转为湿润处理后,N2O排放显著增加。一般来说,当水分含量较低的时候(潮湿处理),CH4会被吸收。然而,当土壤处于淹水条件时观察到存在CH4排放。在添加秸秆和同时添加秸秆和肥料(OM+N)的处理中,CH4的排放量达到最大,分别为380.241μg·kg-1· h-1和298.940μg-kg-1· h-1。在淹水阶段开始时,观察到较高的CO2排放。经过4天淹水后,CO2的排放量开始降低,但当水分条件由淹水转为湿润时,CO2的排放量很高。添加秸秆处理的CO2排放比同时添加秸秆和氮肥的更高,达到65.307mg d-1。在秸秆(OM),秸秆+氮肥(OM+N),氮肥(N)和DCD加氮肥(D+N)处理中,淹水转为湿润(60%WFPS)的土壤DOC和MBC含量增加。添加DCD可以降低DOC和MBC的含量。添加氮肥(N),D+N和OM+N的处理中铵态氮和硝态氮的浓度较高。综上所述,结果表明,水分变化(淹水转为湿润(60%WFPS))会增加N2O和CO2的排放量,但会抑制CH4的排放。土壤水分变化导致土壤中有机碳和矿质氮含量的变化,从而影响温室气体的排放。DCD的使用减缓了 N2O的排放。施用氮肥和秸秆增加了 N20,CH4,和CO2的排放量。改变土壤的水分条件是调节土壤温室气体排放的重要手段之一。