增温对农田土壤碳氮循环关键过程的影响

刘 艳,陈书涛*,刘 燕 ,高 慧 ,安俊宝 ,甄晓龙 ,李宏娜 ,汪 萌 (.南京信息工程大学江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室,江苏 南京 20044；2.南京信息工程大学环境科学与工程学院,江苏 南京 20044)

陆地生态系统碳循环与大气 CO2浓度升高有密切联系[1],土壤 CO2排放量增加可能会导致大气中 CO2浓度增加,并对全球变暖提供积极反馈作用[2].全球每年因土壤呼吸作用向大气中释放的碳估算值约为 75～120Pg[3],另一种温室气体N2O主要是通过土壤微生物的硝化和反硝化过程产生[4-6].土壤CO2、N2O排放与土壤碳氮循环过程有关,因此,通过模拟增温试验研究气候变暖情形下生态系统碳氮循环的规律具有重要意义.

在全球变化的情景下,农田土壤 CO2排放速率、硝化及反硝化作用研究已经成为研究的焦点.King等[7]研究表明全球土壤碳库在气候变暖条件下会降低,不同的气候情景下土壤碳库减少量不同.徐小锋等[8]研究表明温度升高,土壤有机碳分解加速,进而减少土壤碳储存,同时植被碳库向土壤碳库的流动增加从而增加土壤碳库,这两种作用在不同生态系统的比重不同,在全球尺度上表现为土壤碳库的减少.Breuer等[9]研究表明土壤温度促进硝化作用,而水分含量起到抑制的作用.然而,以往研究中,关于增温影响土壤碳氮循环关键过程的系统研究尚不多见,特别是,在增温的农田生态系统中,农田土壤碳氮如何转化及其关键过程与正常农田是否存在差异尚没有较……