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摘要
采用室内土柱培养方法,研究不同土壤湿度(55%和80%土壤充水孔隙度,WFPS)条件下外源碳(葡萄糖,6.4 g C·m-2)和2种形态氮(NH4Cl和KNO3,4.5 g N·m-2)的添加对温带成熟阔叶红松混交林和次生白桦林土壤冻结后融化过程中氧化亚氮(N2O)排放量的影响。结果表明:冻结过程会激发2种林分土壤融化初期N2O的排放。随着土壤湿度的增加,2种林分土壤大量消耗硝态氮,反硝化作用强烈,导致融化初期N2O激发效应的强度大,持续时间长,尤其是白桦林土壤。单施葡萄糖后,2种林分土壤大量消耗铵态氮和硝态氮,进而显著促进2种林分土壤融化初期N2O的激发排放;随着土壤湿度的增加,葡萄糖对2种林分土壤N2O累积排放量的促进作用减弱,这可能与高湿度条件下,冻结后融化过程中土壤释放大量溶解性有机碳(DOC)有关。低湿度条件下,2种林分土壤融化过程N2O排放是铵态氮限制性的,即硝化潜势占主要优势,尤其是白桦林土壤;高湿度条件下,白桦林土壤具有很强的反硝化潜势,并且随着葡萄糖的施加,这种反硝化潜势加强。逐步回归分析显示:2种林分土壤冻结后融化过程N2O累积排放量受到土壤pH、WFPS及水浸提DOC含量的影响,共同解释其66%的变化,并且与土壤水浸提溶解性有机氮含量呈显著的正相关;阔叶红松混交林土壤冻结后融化过程N2O累积排放量与微生物生物氮呈显著负相关。综上可推测,温带森林土壤融化过程中N2O的排放主要依赖于冻结处理后的土壤pH、WFPS以及溶解性有机质释放量的变化。
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