阿根廷半干旱潘帕地区土壤碳恢复措施对氧化亚氮排放增加的抵消效应

本刊推荐：本研究通过四年田间试验，揭示在半干旱区人工草场中放牧相比刈割更能降低土壤N2O排放强度（NEI）。放牧通过提升牧草产量（年增产44%）和粗蛋白产量（年增81%），并调控土壤温度（解释60%以上N2O通量变异）与水分动态，最终实现氮循环优化与温室气体减排的双赢，为旱区农业低碳发展提供关键实践依据。

　　

Highlight

实验地点

田间研究于2014至2017年生长季在兰州大学临泽草业研究站（北纬39°15′，东经100°02′）开展。该站位于甘肃省张掖市，海拔1390米，属典型温带大陆性干旱气候。2014-2017年间年均气温8.2℃，年均降水量78.0毫米（图2），年蒸发量约达2390毫米。土壤类型为盐化壤土，0-20厘米土层初始基础化学性质为：pH 8.3，有机碳6.72克/千克，全氮0.72克/千克，铵态氮4.31毫克/千克，硝态氮12.46毫克/千克。

土壤N₂O通量

重复测量方差分析表明：一年生草场土壤N₂O排放动态受月份（F=83.75, P<0.0001）和放牧（F=8.54, P=0.004）显著影响；多年生草场则受年份（F=16.96, P<0.0001）、月份（F=113.12, P<0.0001）、放牧（F=4.57, P=0.034）及年份与月份交互作用（F=2.17, P=0.003）显著影响。多年生与一年生草场生长季累计N₂O通量范围分别为0.67-1.23千克N₂O/公顷和0.85-1.26千克N₂O/公顷。

放牧对N₂O排放的影响

土壤N₂O排放是土壤-植被相互作用的产物。放牧通过改变植被覆盖、生物量及土壤理化生物特性（其变异幅度受牧草类型与放牧年限调控）间接影响N₂O排放。本研究显示：放牧对一年生草场生长季累计N₂O通量无显著影响，但在多年生草场第二年度使N₂O累计排放量显著降低11%（P<0.05）。绵羊采食引发的土壤养分吸收增强效应，可能抵消甚至超越家畜践踏压实土壤与粪便还田对N₂O排放的正向作用。

Conclusion

研究表明：在内陆干旱区人工草场运营前四年，放牧不会加剧土壤N₂O排放。浅耕措施可能削弱放牧对N₂O排放的促进作用。卓越的牧草产量可抵消家畜践踏与粪便对N₂O排放的正效应。本干旱区生长季中土壤水分含量（SWC）对N₂O排放的影响被土壤温度所掩盖，且牧草类型通过调控土壤有机碳与N₂O排放的关系模式，最终调节放牧管理对氮循环的影响。