氮沉降对陆地生态系统土壤有机碳含量影响的Meta分析

研究已证实大气氮沉降的增加显著影响了土壤有机碳的含量,然而其变化幅度在不同的实验样地具有较大的差异.基于在我国开展的49个模拟氮沉降野外实验的408组数据,利用Meta分析、Meta回归和线性回归等方法系统研究了样地气候、土壤属性以及氮素施用参数对施氮后土壤有机碳含量的影响.结果表明,样地的年均温(MAT)和年均降水量(MAP)与施氮后土壤有机碳含量变化幅度显著正相关(P<0.05).在MAT或MAP较低(MAT<3℃,MAP<500 mm)的样地中,施氮后土壤有机碳含量显著下降;而在MAT或MAP较高(MAT>3℃,MAP>500 mm)的样地中,施氮后土壤有机碳含量则显著升高.土壤属性方面,在C∶N较高(>15)或酸性(pH<6.5)土壤中,施氮后土壤有机碳积累明显(P<0.05);而在C∶N较低(≤15)以及中性或碱性(pH≥6.5)土壤中,施氮后土壤有机碳变化不明显(P>0.05).此外,施氮后草原生态系统土壤有机碳含量明显下降(-5.34%);而湿地生态系统土壤有机碳含量变化不明显;森林生态系统土壤有机碳表现出明显积累(10.52%),特别是阔叶林生态系统(13.10%).所有的因子中,土壤C∶N是影响施氮后土壤有机碳变化幅度的主导因子.在施氮类型方面,施加硝酸铵或尿素后土壤有机碳含量显著升高,而施加硝态氮对其影响不显著.综上所述,在精确评估、预测和分析氮沉降对土壤有机碳含量的影响时,应综合考虑样地的气候、土壤属性以及氮素施用参数等因素对实验结果的影响.

不同生境下氮沉降对土壤N_(2)O通量影响的整合分析

基于在我国开展的66个野外氮沉降模拟试验的290组数据,采用整合分析方法,探究实验样地特征(气候因子、土壤性质)和施氮因素对施氮后土壤N_(2)O通量变化的影响。结果表明:样地的年均降水量、年均温、自然氮沉降量和土壤C/N与施氮后N_(2)O通量增幅呈显著正相关,土壤pH与施氮后N_(2)O通量增幅呈显著负相关。湿地生态系统土壤对施氮最敏感,森林生态系统次之,草原生态系统最小。所有的样地因子中,土壤pH和C/N对施氮后N_(2)O通量变化幅度的影响最大。施加硝态氮后土壤N_(2)O通量增幅最大,施加尿素与铵态氮后N_(2)O通量增幅相当,而施加硝酸铵后N_(2)O通量增幅最小。综上,在准确评估和预测土壤N_(2)O通量对氮沉降的响应时,应综合考虑样地特征及氮源种类的影响。