围垦对滨海稻田土壤N2O还原潜力的影响

摘要：

稻田湿地生态系统的N2O还原消耗潜力对缓解大气温室气体效应具有重要意义,而滨海自然湿地围垦改造成稻田后耕层土壤的N2O还原速率及其微生物机制却鲜有报道.选取崇明岛光滩湿地为对照(WK0),比较研究不同围垦年限(19、27、51、86 a)的围垦区稻田耕作层土壤N2O还原速率演替规律及其微生物数量变异特征.结果表明,土壤总有机碳含量(TOC)随围垦年限增长而显著增加,而土壤pH值、SO2-4浓度和EC值则均随围垦年限增长而呈逐渐下降趋势.土壤N2O还原速率随围垦年限增长而显著增加,其中围垦86 a稻田土壤达到25.5μg N2O·g-1·d-1,与光滩湿地相比增加了58.4％.定量PCR结果发现,功能基因nosZⅠ和nosZⅡ拷贝数也随着围垦年限增长而显著增加,其中围垦86 a的稻田土壤功能基因分别为1.72×108 copies·g-1和4.36×108 copies·g-1,比光滩湿地稻田高出一个数量级.相关性分析发现土壤N2O还原速率与功能基因nosZⅠ拷贝数呈显著正相关,而功能基因nosZⅡ拷贝数随围垦年限的增加率远高于功能基因nosZⅠ;N2O还原速率、功能基因nosZⅠ、nosZⅡ拷贝数与3个土壤理化指标(pH、EC、SO2-4)均呈负相关.因此,围垦造田促进了滨海湿地土壤N2O还原过程,而功能基因nosZⅠ数量的大幅增加是N2O还原速率增加的重要原因.

关键词：围垦、滨海稻田、nosZ基因、N2O还原

所属期刊栏目：39

分类号：S154.1(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金项目;江苏省自然科学基金项目;国家留学基金项目

在线出版日期：2020-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2668-2674