不同水分条件下土地利用方式对我国热带地区土壤硝化过程及NO和N2O排放的影响

作者：唐瑞杰; 胡煜杰; 赵彩悦; 赵炎; 袁新生; 汤水荣; 伍延正^*; 孟磊^*

来源：环境科学, 2022, 43(11): 5159-5168.

DOI：10.13227/j.hjkx.202112302

• 土地利用方式
• 植茶年限
• 含水量
• 硝化速率
• NO
• N2O

热带地区雨热条件丰富，硝化过程产生的硝态氮不利于氮素养分的保持，同时会带来氮氧化物排放等环境负面效应.橡胶树和茶树在热带地区广泛种植，不同土地利用方式土壤硝化速率和氮氧化物排放的差异尚不清楚.以海南白沙地区典型橡胶林和茶园土壤为研究对象，分别采集5 a(T5)和15 a(T15)茶园土壤和附近橡胶林(XJ)土壤，设置低(50%WFPS-L)和高(80%WFPS-H)两种不同水分含量，在25℃进行71d室内培养试验，探究不同土地利用方式和不同水分含量对土壤净硝化速率、 NO和N2O排放的影响.结果表明：(1)橡胶林改为茶园后，在高含水量条件下，显著降低了土壤净硝化速率、 NO和N2O排放，整体呈现XJH>T15H>T5H的趋势，XJH处理土壤净硝化速率、 NO和N2O排放分别高达4.2 mg·(kg·d)-1、 1.4 mg·kg-1和14.3 mg·kg-1(以N计);在低含水量条件下，茶园土壤显著降低了土壤NO排放，N2O排放在各土壤间差异不显著，净硝化速率在XJ和T15处理之间无显著差异；土壤NO排放和净硝化速率呈极显著正相关(P<0.01).(2)XJH净硝化速率高于XJL,茶园土壤呈相反趋势；XJ和T15的NO排放对水分的响应和净硝化速率趋势一致，高硝化速率促进NO排放，而T5处理NO排放受含水量影响不显著；相比低含水量处理，高含水量各处理显著促进N2O排放.结果表明，土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、 pH和含水量是影响土壤净硝化速率、 NO和N2O排放的关键因子，高含水量条件下橡胶林转为茶园的种植模式显著降低了土壤净硝化速率和对环境的负面影响.

• 单位
  海南大学