农田土壤N2O排放的关键过程及影响因素

摘要：

一氧化二氮(N2O)作为重要的温室气体之一,在全球气候变化研究中引人关注.随着氮肥使用量的增加,农田土壤N2O排放已经成为全球关注和研究的热点.人们普遍认为土壤硝化、反硝化过程是N2O产生的两个主导途径,而诸如施肥、灌水等农田管理措施以及土壤pH、温度等环境因子均会影响农田土壤N2O产生和排放.本文系统论述了土壤N2O产生的各主要途径,并综述了氮源、碳源、水分含量、氧气含量、土壤pH和温度以及其他调控因子对N2O排放的影响,旨在阐明各过程对N2O排放的产生机制及主要环境因子的影响,以期为后续研究提供参考和理论依据.农田土壤硝化过程本身对N2O排放的直接贡献较小,N2O产生的主要来源是包含硝化细菌的反硝化、硝化-反硝化耦合作用在内的生物反硝化过程.真菌反硝化和化学反硝化在酸性土壤以及硝酸异化还原成铵过程在高有机质和厌氧土壤环境中对N2O排放具有重要作用.未来研究可从农田土壤N2O的产生和消耗机制、降低N2O/N2产物比、N2O的还原过程及相关影响因素进行深入研究.此外,利用新技术方法,探究土壤物理、化学和生物学因素对氮素转化过程的影响,重点关注N2O峰值排放及相关联微生物的响应,并构建土壤氮素平衡和N2O排放模型,可进一步加深对农田土壤N2O排放机制和影响因素的理解.

关键词：农田土壤、氧化亚氮、硝化作用、反硝化作用、环境因子

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资助基金：国家自然科学基金项目41230856,41301258

在线出版日期：2019-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：1781-1798