杜岩功，周　耕,郭小伟,李　婧

(1.中国科学院西北高原生物研究，青海 西宁　810008； 2.山东省威海市农业局,山东 威海　264200 )



青藏高原高寒草甸土壤N2O排放通量对温度和湿度的响应

杜岩功1，周耕2,郭小伟1,李婧1

(1.中国科学院西北高原生物研究，青海 西宁810008； 2.山东省威海市农业局,山东 威海264200 )

摘要：试验采用室内培养的方法研究了青藏高原矮嵩草草甸土壤氧化亚氮(N2O)排放通量对土壤温度和湿度的响应过程。结果表明：随培养温度增加，培养初期矮嵩草草甸土壤N2O排放速率逐渐降低(P<0.05)，最高排放速率为4.75 ± 0.24 g/(kg·h)，最低排放速率仅为2.92 ± 0.19 g/(kg·h)；而经过7 d培养，高寒草甸土壤N2O排放速率先降低，而且转变为弱汇，而后升高，30℃时最高，为0.67 ± 0.06 g/(kg·h)，各处理均显著低于短期培养时排放速率(P<0.05)；随土壤湿度增加，短期培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率先降低随后升高，在土壤湿度为60%时排放速率最高，为(3.62 ± 0.38) g/(kg·h)，而在75%时排放速率最低，为(3.38±0.25) g/(kg·h)；随着培养时间延长，高寒草甸土壤N2O排放速率逐渐降低，最高排放速率为(0.55 ± 0.32) g/(kg·h)；土壤湿度分别为45%和温度为20℃、以及60%和30℃时，1 d和7 d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最高；而在土壤湿度为45%和30℃、以及75%和30℃时，1 d和7 d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最低，后者呈现吸收现象，吸收速率约为-1.84 g/(kg·h)。

关键词：土壤温度；湿度；N2O排放；交互作用；高寒草甸

N2O为重要温室气体之一，目前，在大气的浓度约为319 ppbv，占全球温室效应的7.9%，相比于工业革命前增加了18%，它在大气存在时间较长，通常以百年计算且等摩尔浓度的增温潜势是CO2的298倍，因此，对全球气候变化具有潜在深远影响[1,2]。N2O主要来源于陆地土壤，约占其排放量的65%～70%[2]，森林、耕地和草地生态系统因其排放数量居前而受到了广泛关注[1]。

土壤温度、湿度是影响N2O释放的重要环境因素[1,3]。增温可以提高微生物活性[3-5]，在适宜温度范围内，农田土壤N2O排放量随温度升高而增加[3]。当土壤湿度低于60%时，土壤N2O排放以硝化作用为主，当土壤湿度继续增加时，反硝化作用强烈[7]。淹水土壤尽管湿度相对比较恒定，但还原电位却一直下降，土壤呈强还原状态，土壤反硝化作用强烈，N2O较多被还原成N2释放出来，降低土壤N2O排放速率[6]。在土壤湿度较低时(3%～22%)，30℃褐土土壤N2O释放速率明显高于10℃排放速率，当土壤湿度为40%时，前者排放速率反而低于后者[8]。……