模擬降雨對土壤碳、氮轉(zhuǎn)化的影響.pdf

1、土壤有機碳不僅受到降雨量而且受到降雨頻率的影響。有關(guān)微生物及水分入滲在土壤CO2短時排放中的作用、降雨頻率對土壤水分運動和土壤碳、氮轉(zhuǎn)化的影響的研究還少見報道。本論文首先通過室內(nèi)模擬降雨一維垂直土柱入滲實驗，在非滅菌與滅菌條件下，連續(xù)地監(jiān)測土壤不同深度處CO2濃度以及土壤含水率。采用閉合循環(huán)回路測量系統(tǒng)，結(jié)合膜管（METT）技術(shù)來對降雨條件下土壤不同深度處CO2濃度進行監(jiān)測，研究CO2的短時排放特性。然后通過室內(nèi)土柱模擬降雨實驗，在25

2、℃下，在31天的培養(yǎng)期內(nèi)，讓土柱分別經(jīng)受3、6和10次模擬降雨，對照柱保持恒定土壤含水率。培養(yǎng)期間連續(xù)監(jiān)測土壤呼吸速率、CO2濃度及土壤含水率。結(jié)果表明，在時間序列上土壤不同深度處含水率與CO2濃度變化并未呈現(xiàn)出一致的趨勢。對于土加水時，土壤CO2濃度的迅速增加除了受到微生物礦化作用之外，氣體對流、擴散等物理過程也影響較大。對于滅菌土壤，CO2在土壤中的運移只是一個較短的動力學(xué)過程，故其變化較快；而對于非滅菌土壤，由于微生物對土壤中有機

3、質(zhì)的礦化作用，所以CO2濃度較高但變化相對較緩。相對于對照柱，3、6次降雨處理的累積CO2排放量分別增加了181％和72％，而10次降雨處理的累積CO2排放量卻減少了40％。在低等和中等頻率降雨下土壤微生物生物量C略有增加，但在高頻降雨下卻有所降低。土壤微生物生物量N和無機N在降雨后均有所降低，且隨著降雨頻率的升高降低越顯著。這意味著高頻率降雨能在短期內(nèi)減少C排放，增加土壤C儲量。降雨頻率是土壤C釋放的重要影響因素，所以應(yīng)該被考慮到有關(guān)