东北黑土区土壤是氧化亚氮(N2O)排放的重要源,冻融作用对土壤N2O排放具有显著影响,研究该区土壤N2O的产生机理及影响因素,对于调控和预测N2O排放量,评价不同施肥措施下黑土的氮素循环及环境问题都有重要意义。采集长期定位施肥试验区旱地黑土,测定了黑土团聚体组成及活性碳、氮养分平衡,酶活性及微生物残体标识物(氨基糖)的变化,培养实验和田间试验相结合,监测了不同施肥制度及冻融作用下的土壤N2O排放强度差异;运用气体抑制技术、低分子量有机底物调控技术和抗生素抑制技术研究N2O产生过程。施用氮肥和有机肥促进了土壤N2O排放,施用磷肥减少土壤N2O排放,冻融作用增加土壤N2O排放,土壤中碳氮养分含量与N2O排放有较好的相关关系。冻融作用下的黑土硝化作用和反硝化作用产生N2O,特别是异养硝化作用对N2O排放的相对贡献率达37%,同时存在硝化细菌反硝化作用产生N2O。探讨冻融作用条件下黑土团聚结构变化、生物效应与N2O产生排放的关系,为减少东北黑土氮素损失及高效生产提供科学参考。已发表标注该基金资助的科技论文16篇,其中三大检索论文8篇,CSCD论文5篇。
英文主题词Nitrous oxide; Black soils; Long-term fertilization; Freeze-thaw stress; Heterotrophic nitrification