极端降雨放大了土壤碳供应对N2O排放的刺激效应
Zengming Chen1, Nan Zhang1,2, Ye Li1
1State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing, China.
气候变化增加了极端降雨量,影响了土壤的氧化 (N2O) 排放. 土壤有机碳 (SOC) 的高可用性放大了N2O的释放,特别是在潮湿时期,突出了有机物质变化的风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
- 气候变化研究 气候变化研究
背景情况:
- 预计气候变化将加剧极端降雨事件.
- 降雨模式的改变显著影响土壤的氧化 (N2O) 排放.
- 在极端气候条件下,土壤有机碳 (SOC) 在N2O排放中的作用需要进一步研究.
研究的目的:
- 调查 N2O 流动和 N 循环微生物在农田中的现场动态,并对 SOC 的可用性进行对比.
- 在不同降雨条件下探索N2O生产途径.
- 在气候变化情景下评估人为SOC管理对N2O排放的影响.
主要方法:
- 一项为期两年的实地实验是在中国东北部的高 (HCA) 和低 (LCA) SOC可用性的耕地上进行的.
- 在正常和创纪录的潮湿降雨年间监测了现场N2O流.
- 实验室15N追踪实验被用来阐明N2O生产途径.
主要成果:
- 在HCA作物种植区,N2O排放量明显高于LCA作物种植区,特别是在N-fertilization和雨季.
- 湿年极端降雨导致背景N2O排放增加了508%,HCA土壤的N诱导排放因子增加了508%.
- 在HCA土壤中溶解的有机碳 (DOC) 推动了脱和化过程,增加了N2O的产量,特别是在浸水过程中.
结论:
- 高的SOC可用性,特别是像DOC这样的不稳定形式,在浸水条件下显著增加N2O排放.
- 增加SOC可变性的人为管理实践可能会加剧N2O排放,与气候变化产生积极的反循环.
- 避免高C可变性修正是至关重要的,特别是在极端气候条件下,以减轻气候变化影响.
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