检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2024年第2期61卷 539-548页

作者：赵建婷方贤滔邹建文刘树伟江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

稻田是大气甲烷的重要人为排放源。为探讨不同稻田利用方式下甲烷产生和氧化潜力及其对温度的响应特征,以我国东南部地区常规稻田种植体系、由稻田转变来的稻虾种养结合体系和常规虾塘养殖体系为研究对象,分别采集位于江苏省句容市常规... 详细信息

稻田是大气甲烷的重要人为排放源。为探讨不同稻田利用方式下甲烷产生和氧化潜力及其对温度的响应特征,以我国东南部地区常规稻田种植体系、由稻田转变来的稻虾种养结合体系和常规虾塘养殖体系为研究对象,分别采集位于江苏省句容市常规稻田(CR)、共作稻区(R-CR)和共作虾区(R-CC)以及常规虾塘(CC)土壤样品,在5℃、15℃、25℃和35℃条件下进行为期30 d的室内培养实验。结果表明:农业土地利用方式转变对甲烷产生和氧化潜力均有显著影响,甲烷产生潜力由大到小依次为:共作虾区、常规虾塘、共作稻区、常规稻田,分别为1.14、0.33、0.25和0.17μg·g^(-1)·d^(-1),甲烷氧化潜力从大到小依次为:常规稻田、常规虾塘、共作稻区、共作虾区,分别为1.38、1.01、1.00和0.71μg·g^(-1)·d^(-1)。由于水分管理差异以及饲料、氮肥投入导致底物和环境因子差异造成了产甲烷菌、甲烷氧化菌的活性差异,使得不同土地利用类型土壤呈现不同的甲烷产生和氧化潜力特征;甲烷产生潜力随培养温度的升高呈指数增长,在5℃、15℃、25℃和35℃时的平均值分别为0.13、0.26、0.55和0.95μg·g^(-1)·d^(-1)。而甲烷氧化潜力仅在低温时比较敏感,在15℃、25℃、35℃时与5℃下的甲烷氧化潜力存在显著差异,而三种培养温度之间无显著差异(甲烷氧化潜力在5℃、15℃、25℃和35℃时分别为0.71、1.14、1.14和1.11μg·g^(-1)·d^(-1))。总体上,甲烷产生潜力对温度的响应强于甲烷氧化潜力。此外,土壤甲烷产生和氧化潜力均受温度或土地利用类型单因素的显著影响(P<0.01),但两者的交互效应仅对土壤甲烷产生潜力存在显著影响,对甲烷氧化潜力并无显著影响。

关键词：甲烷产生潜力氧化潜力温度农业生产方式转变

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不同海拔茶园土壤N_(2)O排放的温度敏感性

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环境科学 2024年第12期45卷 7401-7409页

作者：沈梦雪王金阳李竹焘林海燕郭姝敏邹建文南京农业大学资源与环境科学学院农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室南京210095 南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095

针对氧化亚氮(N_(2)O)排放对增温响应在不同生物群落中可能存在差异和茶园土壤高度异质性会加剧其对增温响应的不确定性的问题,以海拔分别为(E1)537、(E2)433、(E3)350、(E4)308和(E5)238 m的茶园土壤为对象,在3个温度(15、25和30℃)下... 详细信息

针对氧化亚氮(N_(2)O)排放对增温响应在不同生物群落中可能存在差异和茶园土壤高度异质性会加剧其对增温响应的不确定性的问题,以海拔分别为(E1)537、(E2)433、(E3)350、(E4)308和(E5)238 m的茶园土壤为对象,在3个温度(15、25和30℃)下进行了为期35 d的培养实验,探究不同海拔茶园土壤N_(2)O温度敏感性及其驱动因素.结果表明,增温会促进不同海拔茶园土壤N_(2)O排放,但对于不同海拔的影响并不一致.具体而言,增温降低了E1处理的N_(2)O累计排放量,但差异不显著;同时增加了E2~E5处理的N_(2)O累计排放量,其中E3~E5处理的排放量显著增加.不同海拔茶园土壤N_(2)O的Q_(10)值之间存在极显著差异,Q_(10)值的范围为0.90~4.98,其中:E4>E5>E3>E2>E1.多元回归模型分析表明,土壤理化和微生物共同解释了不同海拔茶园土壤N_(2)O温度敏感性变异的97.4%,其中N_(2)O温度敏感性与细菌beta多样性PCo A1显著正相关.研究结果认为,增温可促进不同海拔茶园土壤N_(2)O排放,但海拔与N_(2)O温度敏感性变化之间没有一致的变化规律,而N_(2)O温度敏感性主要受细菌beta多样性的影响.

关键词：氧化亚氮(N_(2)O) 温度敏感性(Q_(10)) 茶园海拔增温

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田间老化生物质炭减缓稻麦轮作系统土壤N2O排放能力降低的机理

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土壤学报 2023年第3期60卷 716-725页

作者：朱爽阁张前前徐昕彤毕瑞玉宋燕凤熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095

生物质炭作为一种重要的土壤调节剂,在固碳减排尤其氧化亚氮(N_(2)O)减排方面的作用日益突出。为明确生物质炭对田间N_(2)O排放的持续效应及其作用机理,通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N_(2)O排放... 详细信息

生物质炭作为一种重要的土壤调节剂,在固碳减排尤其氧化亚氮(N_(2)O)减排方面的作用日益突出。为明确生物质炭对田间N_(2)O排放的持续效应及其作用机理,通过田间定位试验,分析稻麦轮作体系新鲜和田间不同时间老化生物质炭对N_(2)O排放的影响。试验共设置5个处理,分别为CK(不施氮肥和生物质炭)、N(施氮肥)、NB0y(氮肥+新鲜生物质炭)、NB2y(氮肥+2年老化生物质炭)和NB5y(氮肥+5年老化生物质炭),动态监测稻麦轮作周期N_(2)O排放,测定水稻和小麦收获后土壤理化性质和氮循环功能基因丰度。结果表明,生物质炭显著降低土壤N_(2)O累积排放量32.4%~54.0%,且表现为NB0y>NB2y>NB5y。与N处理相比,NB0y、NB2y和NB5y处理显著提高土壤pH 0.6~1.2个单位、土壤有机碳(SOC)含量21.4%~58.6%、硝态氮( NO_(3)^(-)-N)含量1.7%~31.3%,对土壤pH改善能力随着生物质炭老化而下降。生物质炭处理显著提高nosZ基因丰度54.9%~249.4%,土壤(nirS+nirK)/nosZ比值随着生物质炭老化而增加。相关性分析表明,土壤N_(2)O累积排放量与pH呈显著负相关,与 NO_(3)^(-)-N含量和amoA-AOB(氨氧化细菌)丰度呈显著正相关。因此,新鲜和田间不同时间老化生物质炭均能显著改善土壤理化特性,降低土壤N_(2)O排放且新鲜生物质炭的作用效果优于老化生物质炭。土壤NO_(3)^(-)-N含量及(nirS+nirK)/nosZ比值的增加,是导致老化生物质炭减排N_(2)O能力降低的主要原因。

关键词：稻麦轮作系统老化生物质炭氧化亚氮(N_(2)O)排放

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氮肥调控对紫云英-水稻轮作系统结瘤固氮特征及生产力的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 1-11页

作者：张军倩董玉兵焦颖王冰雪王琛源宋梦馨熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室江苏南京210095 江苏省农业科学院江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所江苏淮安223001

[目的]研究不同水平氮肥管理对绿肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬单季稻养分吸收和产量的综合影响。[方法]本试验以长期紫云英-水稻轮作系统为研究对象,设置4个处理:水稻-冬闲-NO (RF-N0)、水稻-紫云英-NO (RM-N0)、水稻-紫云英-N1 (RM-... 详细信息

[目的]研究不同水平氮肥管理对绿肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬单季稻养分吸收和产量的综合影响。[方法]本试验以长期紫云英-水稻轮作系统为研究对象,设置4个处理:水稻-冬闲-NO (RF-N0)、水稻-紫云英-NO (RM-N0)、水稻-紫云英-N1 (RM-N1)、水稻-紫云英-N2 (RM-N2),NO、N1、N2分别代表绿肥季施用NO、50、100 kg/hm^(2),水稻季则统一施入N200 kg/hm^(2)。进行两个轮作周期的田间试验,测定紫云英季植株氮吸收量、根瘤量、根瘤固氮酶活性及水稻季植株氮吸收、籽粒产量和品质。[结果]在绿肥季,RM-N0处理紫云英两年平均共生固氮量达N 78.3 kg/hm^(2),共生固氮率高达91.1%。与RM-N0处理相比,RM-N1和RMN2处理两年平均固氮量分别减少6.5%和50.8%,共生固氮率分别降低22.1%和72.1%。配施氮肥改善了根瘤固氮酶活性,但配施高量氮肥显著降低了紫云英根瘤重量。RM-N0处理紫云英氮吸收量为N 86.0 kg/hm^(2),与之相比,RM-N1和RM-N2处理紫云英两年平均氮吸收量分别提高25.5%和62.7%。与RF-N0处理相比,RM的3个处理水稻产量2021年提高了6.1%~10.8%,2022年提高了6.7%~10.9%。与RF-N0相比,RM-N1和RMN2处理水稻籽粒蛋白质含量分别显著提高了11.5%和21.5%,籽粒直链淀粉含量和食味值则无显著变化。与RF相比,RM的3个处理均显著抑制杂草生长,改善土壤全氮含量。紫云英根际土壤RM-N0处理AOA基因拷贝数最大,RM-N2处理AOB基因拷贝数最大,RM-N1处理nifH基因拷贝数最大。[结论]种植并翻压紫云英可显著抑制杂草生长,增加水稻产量,改善水稻品质。紫云英施用氮肥可提高其氮吸收量,改善固氮酶活性;低氮肥用量还可显著提高根瘤生物量,显著增加土壤中nifH基因拷贝数。因此,在水稻-紫云英轮作系统,紫云英季施用N 50 kg/hm^(2)可显著提升绿肥对水稻的增产提质效果,提高土壤生产力。

关键词：紫云英单季稻共生固氮固氮酶活性水稻产量水稻品质

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稻田灌溉河流CH_(4)和N_(2)O排放特征及影响因素

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环境科学 2021年第12期42卷 6014-6024页

作者：吴双杨蔚桐盛扬悦方贤滔张天睿胡靖刘树伟邹建文南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095

随着农业氮肥大量施用,大量碳氮营养物质以淋溶或径流形式进入周边灌溉水体,使其成为甲烷(CH4)和氧化亚氮(N_(2)O)的重要排放源.以我国东南部地区典型稻田灌溉河流为研究对象,于2014年9月至2016年9月连续两年原位观测表层水体CH4和N_(2)... 详细信息

随着农业氮肥大量施用,大量碳氮营养物质以淋溶或径流形式进入周边灌溉水体,使其成为甲烷(CH4)和氧化亚氮(N_(2)O)的重要排放源.以我国东南部地区典型稻田灌溉河流为研究对象,于2014年9月至2016年9月连续两年原位观测表层水体CH4和N_(2)O溶存浓度及其排放通量,旨在明确稻田灌溉河流CH4和N_(2)O的排放特征、排放强度及其主要驱动因子.结果表明,观测期内c(CH4溶存)的年平均值为(390.57±43.95)nmol·L^(-1)(92.80~1577.54 nmol·L^(-1)),c(N_(2)O溶存)的年平均值为(40.23±3.20)nmol·L^(-1)(10.05~75.40 nmol·L^(-1)).CH4和N_(2)O的排放通量(年平均)分别为(20.73±6.08)mg·(m^(2)·h)^(-1)和(34.30±7.12)μg·(m^(2)·h)^(-1).CH4和N_(2)O溶存浓度和排放通量整体上均呈现出春夏排放高,秋冬排放低的季节变化趋势.两年CH4累计排放总量为(3876.30±1153.96)kg·hm^(-2),N_(2)O累计排放总量为(5.74±0.98)kg·hm^(-2).两者持续性全球增温潜势(SGWP,以CO_(2)-eq计)平均为(87.99±15.73)t·(hm^(2)·a)^(-1).CH4排放通量与水温、底泥可溶性有机碳(DOC)显著正相关,而与水体溶解氧(DO)显著负相关;N_(2)O排放通量与水温、水中铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)显著正相关,而与水体DO显著负相关.该研究可为科学估算我国农业灌溉流域CH_(4)和N_(2)O排放总量提供数据支撑和重要参考.

关键词：甲烷(CH_(4)) 氧化亚氮(N_(2)O) 溶存浓度通量灌溉河流影响因素

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旱地生态系统碳氮过程对干旱响应与反馈的Meta分析

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第1期14卷 1-10页

作者：郑雅晶邹建文刘树伟南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095

干旱会影响陆地生态系统碳氮循环,形成对气候变化的反馈效应.然而,目前国际上有关旱地生态系统碳氮过程对干旱的响应与反馈效应尚不清楚.本研究共收集整理了全球来自128篇文献的1344组原位观测数据进行Meta分析(Meta-analysis),用以定... 详细信息

干旱会影响陆地生态系统碳氮循环,形成对气候变化的反馈效应.然而,目前国际上有关旱地生态系统碳氮过程对干旱的响应与反馈效应尚不清楚.本研究共收集整理了全球来自128篇文献的1344组原位观测数据进行Meta分析(Meta-analysis),用以定量评估旱地生态系统碳氮过程对干旱的响应程度和反馈效应.结果表明,干旱会显著降低植被碳库,且地上生物量碳对干旱的敏感性略高于地下生物量碳.土壤CO_(2)和N_(2)O排放在干旱条件下均显著减少.对于土壤碳氮库,干旱条件下,土壤有机碳库和氮库均无显著变化,相反,土壤可溶性有机碳库显著降低,土壤NO_(3)^(-)-N含量显著增加.此外,干旱还会导致净生态系统生产力(NEP)显著降低.本研究首次将干旱对土壤CO_(2)和N_(2)O排放的影响与植被和土壤碳氮库的变化联系起来,并得出以下结论:干旱虽会引起土壤碳排放减少,但由于其同时也会抑制植被的生长,导致在未来干旱的气候条件下,加剧旱地生态系统对气候变化的正反馈效应.

关键词：气候变化干旱 Meta分析 CO_(2) N_(2)O 土壤碳库土壤氮库

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菜地氨氧化微生物驱动的N_(2)O和NO对有机无机肥配施的响应

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3374-3383页

作者：陈安枫张溪张前前朱爽阁熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095

氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)是驱动土壤氨氧化过程的"引擎".氨氧化过程在土壤氧化亚氮(N_(2)O)和一氧化氮(NO)排放过程中扮演着重要角色.有机无机肥配施是实现化肥零增长和作物稳产增产的重要途径,但在有机无机肥配施下... 详细信息

氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)是驱动土壤氨氧化过程的"引擎".氨氧化过程在土壤氧化亚氮(N_(2)O)和一氧化氮(NO)排放过程中扮演着重要角色.有机无机肥配施是实现化肥零增长和作物稳产增产的重要途径,但在有机无机肥配施下,菜地土壤AOB和AOA对氨氧化过程的相对贡献仍不清楚.本研究采用选择性抑制的方法(辛炔和乙炔)区分有机肥添加近3年后(2016年10月—2019年5月)AOB和AOA在氨氧化过程中对碱性菜地土壤N_(2)O和NO产生的相对贡献.试验共设5种施肥处理:不施氮肥(CK)、单施尿素(N)、单施有机肥(M)、50%尿素+50%有机肥(M1N1)和80%尿素+20%有机肥(M1N4).结果表明,有机无机肥配施(M1N1和M1N4)可显著增加土壤电导率、有机碳和全氮含量.培养试验发现,与N处理相比,M和M1N1处理分别使N_(2)O排放量增加100.7%和38.8%,NO排放量增加77.9%和42.8%,AOB基因丰度增加16.6%和10.2%,同时,AOB对N_(2)O排放的相对贡献增加6.5%.相反,M1N4处理分别使N_(2)O和NO排放量降低19.3%和4.8%,AOB基因丰度降低37.5%,同时,AOB对N_(2)O及NO排放的相对贡献分别降低7.8%和7.4%.相关分析表明,土壤N_(2)O和NO累积排放量与土壤AOB基因丰度呈显著正相关(p<0.05),与土壤AOA基因丰度无显著相关性.有机无机肥配施下AOB是氨氧化过程的主要驱动者,适当比例的有机无机肥配施(即M1N4)措施可在一定程度上减弱AOB对碱性菜地土壤N_(2)O及NO排放的相对贡献.

关键词：氨氧化细菌(AOB) 氨氧化古菌(AOA) 氧化亚氮(N_(2)O) 一氧化氮(NO) 有机无机肥配施

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生物质炭对稻田土壤团聚体稳定性和微生物群落的影响

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土壤学报 2021年第6期58卷 1564-1573页

作者：蒋雪洋张前前沈浩杰何铁虎熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室南京210095 土壤与可持续农业国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

土壤团聚体决定着土壤功能与质量,受土壤生物与非生物因素的共同作用。本文从非生物和生物学角度解析生物质炭施用对土壤团聚体稳定性的长期影响。以句容和南京两个独立施用生物质炭3年或5年后的稻田麦季土壤为研究对象,选取常规施肥(CK... 详细信息

土壤团聚体决定着土壤功能与质量,受土壤生物与非生物因素的共同作用。本文从非生物和生物学角度解析生物质炭施用对土壤团聚体稳定性的长期影响。以句容和南京两个独立施用生物质炭3年或5年后的稻田麦季土壤为研究对象,选取常规施肥(CK)和常规施肥+生物质炭(AB)处理,利用湿筛法获得不同粒级土壤团聚体,并测定其中有机碳(SOC)、全氮、全磷含量,同时采用定量PCR技术测定土壤微生物(细菌、真菌、丛枝菌根真菌、古细菌和放线菌)丰度。结果表明:句容和南京土壤AB处理生物质炭原位老化后,土壤pH、田间持水量和大团聚体比例(R_(>0.25))显著增加,平均重量直径和几何平均直径表现出增加趋势(P>0.05);土壤团聚体养分含量(SOC、全磷)和土壤微生物丰度发生显著变化。与对照处理相比,句容和南京老化生物质炭处理的土壤大团聚体比例分别显著增加93.0%和61.5%,0.002~0.053 mm和<0.002 mm粒级团聚体均呈减少趋势;句容和南京土壤AB处理全土SOC含量分别显著增加26.3%和26.9%,大团聚体中SOC含量分别显著增加72.4%和52.3%,微团聚体中SOC含量分别显著增加20.8%和30.0%,全土真菌丰度显著增加;南京土壤全磷含量显著增加25.4%,丛枝菌根真菌和古细菌丰度也呈增加趋势(P>0.05)。由相关性分析可知,土壤团聚体平均重量直径与大团聚体比例、SOC含量、真菌和丛枝菌根真菌丰度极显著正相关(P<0.01),与全磷含量和古细菌丰度显著正相关,相关系数分别为0.641和0.646。综上所述:生物质炭可以改善土壤pH、田间持水量等理化性质,增加稻-麦轮作麦季土壤0.25~2 mm大团聚体比例和碳、磷含量,增加土壤真菌、丛枝菌根真菌和古细菌丰度,提高土壤团聚体稳定性,具有持续性。

关键词：生物质炭团聚体稳定性微生物

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集约化菜地N2O排放及减排——基于文献整合分析

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农业环境科学学报 2020年第4期39卷 707-714页

作者：吴震陈安枫朱爽阁熊正琴南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业和温室气体减排重点实验室南京210095

为了评估中国菜地生态系统N2O排放及其减排潜力,通过搜集已发表的露天及温室菜地N2O减排田间原位观测数据,利用整合分析方法,评估了减施氮肥、配施硝化抑制剂、有机肥替代、施用生物质炭和优化灌溉等几种措施在蔬菜生产中减排N2O的潜力... 详细信息

为了评估中国菜地生态系统N2O排放及其减排潜力,通过搜集已发表的露天及温室菜地N2O减排田间原位观测数据,利用整合分析方法,评估了减施氮肥、配施硝化抑制剂、有机肥替代、施用生物质炭和优化灌溉等几种措施在蔬菜生产中减排N2O的潜力。结果表明:菜地中大量施用氮肥虽然增加蔬菜产量,但也显著增加了菜地N2O排放。在高施氮下,与露天菜地相比,温室菜地降低N2O排放系数和单位产量N2O排放量。与当地常规管理措施相比,各种优化措施均可在不同程度上降低菜地N2O排放,幅度分别为49.4%(减施氮肥)、33.2%(配施硝化抑制剂)、26.6%(有机肥替代)、29.1%(施用生物质炭)和34.3%(优化灌溉),平均达36.6%。在高施氮下,有机肥替代化肥能更有效地降低N2O排放系数和单位产量N2O排放量。菜地N2O排放量随着氮肥减施率的增加而降低,在低施氮土壤中N2O减排效果更好。优化灌溉在不同施氮量下对N2O的减排效果相当,配施硝化抑制剂和施用生物质炭则在低施氮条件下N2O减排效果更好。中国露天和温室菜地生态系统N2O减排潜力大,减施氮肥、配施硝化抑制剂、有机肥替代、施用生物质炭和优化灌溉等几种措施均能有效降低N2O排放。由于温室菜地集约化程度更高,N2O减排效果明显。

关键词：菜地氧化亚氮氮肥减排潜力整合分析

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陆地生态系统碳氮过程对大气CO2浓度升高的响应与反馈

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南京农业大学学报 2019年第5期42卷 781-786页

作者：刘树伟纪程邹建文南京农业大学江苏省低碳农业与温室气体减排重点实验室

大气二氧化碳(CO2)浓度升高是影响陆地生态系统碳氮循环的主要气候变化因子之一。大气CO2浓度升高促进植被生长和光合产物积累,进而增加土壤碳库储量。同时,大气CO2浓度升高引起土壤生物和非生物环境的改变会导致土壤温室气体排放的变化... 详细信息

大气二氧化碳(CO2)浓度升高是影响陆地生态系统碳氮循环的主要气候变化因子之一。大气CO2浓度升高促进植被生长和光合产物积累,进而增加土壤碳库储量。同时,大气CO2浓度升高引起土壤生物和非生物环境的改变会导致土壤温室气体排放的变化,形成对气候变化的反馈效应。目前,国际上有关大气CO2浓度升高导致陆地生态系统碳汇效应的增加与其所引起的土壤温室气体排放之间的消长关系并不清楚。深入研究和了解陆地生态系统碳氮循环过程对大气CO2浓度升高的响应和反馈机制对定量评估全球变化背景下陆地生态系统和土壤的固碳潜力具有十分重要的意义。本文综述了陆地生态系统碳氮循环过程对大气CO2浓度升高的响应和反馈机制及主要驱动因子,发现大气CO2浓度升高显著促进植被生物量碳的累积和土壤温室气体排放、增加土壤碳氮库储量,但却明显减少土壤活性氮源的供给。大气CO2浓度升高可降低旱地CH4吸收汇的功能。大气CO2浓度升高导致温室气体排放增加的源效应完全抵消土壤的碳汇效应,并且抵消近50%以上的陆地生态系统固碳潜力,且随其在大气中富集强度的增加呈减弱趋势。本文还提出大气CO2浓度升高条件下影响土壤-大气温室气体交换的主要生物和环境控制因子,为气候变化背景下陆地生态系统的碳平衡估算研究提供重要理论基础。

关键词：气候变化大气CO2浓度升高温室气体土壤碳氮循环

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