不同地区稻田土壤甲烷氧化碳同位素分馏特征及其影响因素研究

【摘要】：稻田CH_4氧化是CH_4排放的自然调节,受多种因素的影响。中国水稻种植区分布广,不同地区的气候环境条件以及水肥管理措施,都会影响稻田CH_4氧化及碳同位素分馏过程。因此,对比研究不同地区稻田甲烷氧化和同位素分馏规律,甄别其影响因子,有助于进一步认识稻田甲烷氧化规律,也可为稻田温室气体减排调控提供科学依据。文章基于稳定性碳同位素的方法,结合室内好氧培养试验,测定了全国主要水稻产区(四川、湖南、江西、浙江、广东和辽宁)典型稻田土壤的CH_4氧化过程,确定了CH_4氧化碳同位素分馏系数α_(ox),研究了不同稻田土壤在不同水分条件下的CH_4氧化和同位素分馏的差异及规律。结果表明,四川资阳以及湖南宝洞峪的水稻土壤CH_4氧化潜力相对偏低,平均为其他地区土壤的六分之一。同时,不同地区稻田土壤CH_4氧化同位素分流系数(~(13)C)α_(ox)差异较大,且与CH_4氧化潜力呈显著负相关。在85%WHC(soil water holding capacity)和1∶1水土质量比时,相关系数分别为-0.85(P=0.032)和-0.82(P=0.047)。进一步研究发现,土壤CH_4氧化潜力与土壤活性铁含量呈显著正相关,在85%WHC和1∶1水土质量比时,相关系数分别为0.86(P=0.042)和0.90(P=0.035);而αox则与土壤活性铁含量呈显著负相关,85%WHC和1∶1水土质量比时,相关系数均为-0.92(P=0.026)。由以上结果可知,土壤水分和土壤活性铁是影响CH_4氧化潜力和碳同位素分馏的重要因素,而有关其作用机制仍需进一步的研究。 【作者单位】： 湖南第一师范学院;土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所;中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站;
【关键词】： 稻田土壤 甲烷排放 甲烷氧化 同位素分馏
【基金】：国家自然科学基金项目(41601262) 土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金项目(Y20160037)
【分类号】：S153
【正文快照】： 引用格式:张晓艳,徐华,马静,刘梅先.不同地区稻田土壤甲烷氧化碳同位素分馏特征及其影响因素研究[J].生态环境学报,2016,25(6):927-933.ZHANG Xiaoyan,XU Hua,MA Jing,LIU Meixian.CH4 Oxidation Isotope Fractionation and the Influences in Rice Fields inDifferent Region

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