CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響

doi：10.3969/j.issn.1000-4440.2024.05.010

收稿日期：2023-05-08

基金項目：國家自然科學基金項目（42071023、41775152）

作者簡介：曹琰梅（1999-），女，新疆巴州人，碩士研究生，研究方向為氣候變化與地-氣系統(tǒng)碳氮交換。（E-mail）1473939077@qq.com

通訊作者：胡正華，（E-mail）zhhu@nuist.edu.cn；李" 琪，（E-mail）liqix123@sina.com

摘要：" 為研究CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響，利用由開頂式氣室（OTC）組成的CO2濃度自動調(diào)控平臺，揚麥22號為供試材料開展田間試驗。將大氣CO2濃度作為對照（CK），設(shè)置CO2濃度緩增處理C80（CO2濃度緩慢增加80 μmol/mol）和C120（CO2濃度緩慢增加120 μmol/mol）。結(jié)果表明，CO2濃度緩增處理沒有改變小麥田N2O排放通量的季節(jié)性變化特征。在2017-2018年冬小麥生長季，CK、C80處理土壤N2O累積排放量分別為（25.49±3.33） mg/m2、（26.83±3.21） mg/m2；2018-2019年冬小麥生長季，CK、C120處理土壤N2O累積排放量分別為（113.06±2.66） mg/m2、（121.20±9.28） mg/m2。在2017-2018年冬小麥生長季，CK、C80處理土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量分別為（25.99±1.39） mg/m2、（29.83±4.20） mg/m2。各生育期土壤N2O累積排放量與冬小麥地上部分生物量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量與冬小麥地上部分生物量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

關(guān)鍵詞：" 冬小麥；N2O排放量；開頂式氣室；CO2濃度緩增

中圖分類號：" S512.1+1""" 文獻標識碼：" A""" 文章編號：" 1000-4440（2024）05-0855-10

Effects of gradually elevated CO2 concentration on N2O emission from winter wheat field

CAO Yanmei1，" KE Haonan1，" SHANG Dongyao2，" WU Manqiu1，" SHUAI Siliang1，" HU Zhenghua1，" LI Qi1

（1.School of Ecology and Applied Meteorology， Nanjing University of Information Science amp; Technology， Nanjing 210044， China；2.Henan Institute of Meteorological Science， Key Laboratory of Agrometeorological Support and Applied Technique， China Meteorological Administration， Zhengzhou 450003， China）

Abstract：" In order to study the effects of gradually elevated CO2 concentration on N2O emission from winter wheat field， a field experiment was carried out with Yangmai 22 as the test material by using an open-top chamber （OTC）. Using atmospheric CO2 concentration as the control （CK）， and two gradually elevated CO2 concentration treatments， C80（CO2 concentration increased by 80 μmol/mol） and C120（CO2 concentration increased by 120 μmol/mol）， were set. The results showed that the seasonal variation of N2O emission flux in wheat field was not changed by the slow increase of CO2 concentration. During 2017-2018 winter wheat growing season， the cumulative N2O emissions from soil in CK and C80 treatment were （25.49±3.33） mg/m2 and （26.83±3.21） mg/m2， respectively. During 2018-2019 winter wheat growing season， the accumulative N2O emissions in CK and C120 treatment were （113.06±2.66） mg/m2 and （121.20±9.28） mg/m2， respectively. During 2017-2018 winter wheat growing season， the cumulative N2O emissions from the soil-winter wheat system in CK and C80 treatment were （25.99±1.39） mg/m2 and （29.83±4.20） mg/m2， respectively. The cumulative N2O emission from soil was positively correlated with the aboveground biomass of winter wheat （P＜0.01）， and the cumulative N2O emission from soil-winter wheat system was positively correlated with the aboveground biomass of winter wheat （P＜0.01）.

Key words：" winter wheat；N2O emissions；open top chamber；gradually elevated CO2 concentration

CO2是主要的溫室氣體，CO2濃度隨著人類活動的增加而逐年上升，目前濃度為419 μmol/mol，預(yù)計2050年會增加到550 μmol/mol。CO2濃度升高已成為全世界共同面臨的環(huán)境問題。N2O作為三大溫室氣體之一，其百年尺度上增溫潛勢是CO2的273倍，在2012-2019年，大氣中N2O含量的增長速度達到了每年0.96 nmol/mol。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的N2O排放量占人為溫室氣體排放量的65%，是主要的N2O排放源。小麥2022年種植總面積達到2.3×107 hm2，是重要的糧食作物。因此，研究大氣CO2濃度升高對小麥田N2O排放的影響，有助于科學應(yīng)對未來氣候變化，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。

有關(guān)CO2濃度升高對農(nóng)田N2O排放影響的研究，不同學者采用不同的CO2濃度升高模擬方式得到的結(jié)論也有所不同。王從等發(fā)現(xiàn)，CO2濃度緩增至500 μmol/mol左右，小麥生物量和產(chǎn)量顯著提高，同時稻麥輪作系統(tǒng)N2O排放顯著增加。Welzmiller等研究結(jié)果表明，CO2濃度驟增200 μmol/mol使土壤-高粱系統(tǒng)的N2O排放增多，其原因是土壤反硝化細菌活性提高。Sun等發(fā)現(xiàn)，大氣CO2濃度驟增至700 μmol/mol，土壤礦質(zhì)氮濃度降低，溶解有機碳（DOC）濃度升高，稻田土壤N2O累積排放通量顯著降低。在葡萄牙的稻田中，Pereira等將CO2濃度驟增至550 μmol/mol，發(fā)現(xiàn)土壤-水稻系統(tǒng)的N2O總排放量無顯著變化。值得注意的是，上述研究結(jié)論并不相同，可能是由于CO2濃度升高方式的不同，緩增CO2濃度和驟增CO2濃度會對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)N2O排放量產(chǎn)生不同影響。這些研究雖然在一定程度上可以體現(xiàn)CO2濃度升高對N2O排放的影響，但都忽略了大氣CO2濃度的增加實際上是一個連續(xù)緩增的過程。CO2濃度連續(xù)緩增更接近未來大氣變化的真實情況，對于實際生產(chǎn)更有借鑒意義。

本研究采用開頂式氣室（OTC）緩增CO2濃度，從試驗第一年開始逐年增加40 μmol/mol進行冬小麥試驗，利用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法，對不同CO2濃度條件下冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量開展原位觀測試驗，探究CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響，以期為評估未來農(nóng)田N2O排放及其變化趨勢提供一定的參考依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 試驗區(qū)域概況

本研究試驗田位于南京信息工程大學（118.71°E，32.21°N），屬亞熱帶季風氣候，季節(jié)降水量差異大，多年平均降水量為1 100 mm，平均溫度15.6 ℃。耕作層土壤類型為潴育型水稻土和壤質(zhì)黏土，土壤pH值6.3，水土比為5∶2，黏粒含量26.1%，有機碳含量11.95 g/kg，全氮含量1.19 g/kg。

1.2" 田間試驗設(shè)計

本試驗采用的CO2濃度自動控制平臺是由8個開頂式氣室、CO2濃度傳感器、控制系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)4個部分組成，可以自動調(diào)控開頂式氣室內(nèi)CO2濃度。開頂式氣室為正八邊形棱柱體，外圍安裝有高透光特性的玻璃，外部框架材質(zhì)為鋁合金，開頂式氣室對邊直徑3.75 m，高3 m，底面積10 m2，頂部敞口并向內(nèi)傾斜45°。各開頂式氣室中安裝有CO2濃度傳感器、溫濕度監(jiān)測儀。控制系統(tǒng)設(shè)置參照黨慧慧等的設(shè)置。

CO2濃度自動控制平臺自2016年緩增CO2濃度。試驗設(shè)置3個CO2濃度處理，分別為對照（CK）、CO2濃度增加80 μmol/mol處理（C80）、CO2濃度增加120 μmol/mol處理（C120）。對照CO2濃度為410～420 μmol/mol，與大氣中CO2濃度一致。C80處理即2017-2018年，在小麥生長季自動調(diào)控開頂式氣室內(nèi)CO2濃度增加80 μmol/mol，即CO2濃度為490～500 μmol/mol。C120處理即2018-2019年，在小麥生長季自動調(diào)控開頂式氣室內(nèi)CO2濃度增加120 μmol/mol，即CO2濃度為530～540 μmol/mol。每個處理均有4個重復。供試冬小麥品種為揚麥22號，主要生育期及肥料管理如表1所示。

1.3" 測定項目及方法

1.3.1" N2O氣體采集與分析" 靜態(tài)暗箱（內(nèi)徑22 cm，高1 m）呈圓柱狀，頂端封口且留有安裝溫度計和抽氣管的小孔，為避免在采樣過程中箱內(nèi)溫度變化對試驗產(chǎn)生影響，在箱體外圍包裹不透光膠帶和隔熱鋁箔。采樣底座是圓形無底盆缽（內(nèi)徑20 cm，高10 cm），底座上部有向內(nèi)凹陷的凹槽（深2 cm）。采樣底座在冬小麥出苗后套在冬小麥植株上，用于土壤-冬小麥系統(tǒng)氣體采樣；采樣底座安置于行間無植株裸土處，并在整個生長季去除底座內(nèi)雜草。在2017-2018年冬小麥生長季進行土壤和土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O通量觀測，在2018-2019年冬小麥生長季進行土壤N2O通量觀測。采樣過程如下：首先在事先安裝好的采樣底座上放置采樣箱，向槽內(nèi)加水達到密封效果，并安裝溫度計和采氣針筒，采氣針筒為50 ml醫(yī)用塑料注射器。在封箱后每隔10 min抽一次氣體，共抽3次，并讀取圓筒內(nèi)始末溫度。具體采樣方法詳見商東耀的方法。最后，計算N2O的排放速率：計算每組3個樣品中N2O氣體混合比，并與其對應(yīng)的間隔時間進行線性回歸。

氣體通量的計算：假定采樣箱橫截面積為A，采樣箱有效高度，即地表至箱頂?shù)母叨葹镠。則箱內(nèi)空氣體積V=AH。溫室氣體的排放通量F為：

F=ρVdNdt·1A=MPR（273+T）·VA·dNdt" =HMPR（273+T）·dNdt（1）

式中，F(xiàn)為N2O排放通量，ρ為N2O氣體密度（g/L），M為N2O摩爾質(zhì)量（g/mol），dN/dt為N2O排放速率，R為普適氣體常數(shù)，8.314 ，T為采樣時箱內(nèi)平均氣溫（℃）。P為采樣點大氣壓力，本研究中P=1.013×l05 Pa。經(jīng)整理可得到N2O排放通量（F）的計算式為：

F=60H44×1.0138.314×（273+T）·dNdt（2）

式中，常數(shù)60為時間換算常數(shù)，1 h=60 min。H為采樣箱的有效高度（m），T為采樣時箱內(nèi)平均氣溫（℃），dN/dt為N2O排放速率。

冬小麥生長季N2O累積排放通量計算公式如下：

E=24∑nt=2（Dt-Dt-1）（Ft-1+Ft）2（3）

式中，E為冬小麥生長季N2O累積排放通量（mg/m2），常數(shù)24為時間換算常數(shù)，1 d=24 h。Dt為該季開始后第t次采樣時的累積天數(shù)，F(xiàn)t為對應(yīng)的N2O排放通量。

1.3.2" 生物量的測定" 在冬小麥關(guān)鍵生育期測定地上部分生物量。于每個開頂式氣室內(nèi)隨機選擇長勢均勻的冬小麥植株進行采樣，洗凈后105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重后稱重。

1.3.3" 土壤溫度和含水量測定" 距地表5 cm的土壤溫度和含水量觀測儀器為：土壤水分溫度電導率速測儀（Hydra ProbeⅡ，Stevens Water Monitoring Systems，USA）。

1.4" 統(tǒng)計分析

測得的試驗數(shù)據(jù)在Office Excel 2021中預(yù)處理，在SPSS17.0（SPSS Inc.，Chicago，USA）中進行單因素方差分析（ANOVA） 、重復測量方差分析（Repeat measures ANOVA）和Pearson相關(guān)性分析（Univariate），利用最小顯著性差異法（Least significant difference，LSD）進行多重檢驗。在軟件Origin 2021 （OeiginLab Corp.，Wellesley Hills，USA）中采用線性和非線性回歸方法研究環(huán)境因子與土壤N2O排放通量之間的關(guān)系。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 土壤N2O排放

2.1.1" 土壤N2O排放通量" 如圖1所示，對照、C80處理和C120處理土壤N2O排放通量總體趨于一致，其中土壤N2O排放峰值的出現(xiàn)主要是由于肥料的施用。在2019年3月28日拔節(jié)孕穗期施肥后出現(xiàn)了明顯的N2O排放峰。重復測量方差分析結(jié)果表明，C80處理和C120處理土壤N2O排放通量均隨生育期顯著變化（P＜0.05）。C80處理和C120處理并未對冬小麥生長季土壤N2O排放通量產(chǎn)生顯著影響（Pgt;0.05）。CO2緩增處理與生育期對土壤N2O排放通量均無顯著交互作用（Pgt;0.05）。總體來看，CO2緩增處理并未影響土壤N2O的排放。2017-2018年冬小麥生長季的土壤N2O排放通量較2018-2019年冬小麥生長季偏低，可能是由于2017-2018年冬小麥生長季觀測開始的時間較晚，未觀測到施肥后的N2O排放峰。

2.1.2" 土壤N2O累積排放量" 如圖2所示，冬小麥各生育時期C80處理土壤N2O累積排放量與對照均無顯著差異（Pgt;0.05）。對照冬小麥全生育期土壤N2O累積排放量為（25.49±3.33） mg/m2， C80處理冬小麥全生育期土壤N2O累積排放量為（26.83±3.21） mg/m2。在2018-2019年冬小麥生長季，對照冬小麥全生育期土壤N2O累積排放量為（113.06±2.66） mg/m2，C120處理冬小麥全生育期土壤N2O累積排放量為（121.20±9.28） mg/m2。在觀測時間段內(nèi)，2018-2019年土壤N2O累積排放量大于2017-2018年，可能是由于2017-2018年冬小麥生長季錯過了施肥導致N2O排放峰值期的觀測，觀測開始時間較晚。

2.2" 土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放

如圖3所示，冬小麥對照和C80處理土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O季節(jié)排放通量總體趨于一致。重復測量方差分析結(jié)果表明，土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量均隨生育期顯著變化（P＜0.05）。C80處理并未對土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量產(chǎn)生顯著影響（Pgt;0.05）。CO2緩增處理與生育期對土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量無顯著交互作用（Pgt;0.05）。總體來看， CO2緩增處理并未改變土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O的排放趨勢。

如圖4所示，冬小麥各生育時期C80處理土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量與對照均無顯著差異（Pgt;0.05）。對照冬小麥全生育期土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量為（25.99±1.39） mg/m2， C80處理冬小麥全生育期土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量為（29.83±4.20） mg/m2。

2.3" N2O排放與相關(guān)因子的關(guān)系

2.3.1" N2O排放與生物量的關(guān)系" 圖5A為土壤N2O排放通量與小麥地上部分生物量相關(guān)關(guān)系，圖5B為土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量與小麥地上部分生物量相關(guān)關(guān)系，結(jié)果表明，各生育期土壤N2O累積排放量與該生育期地上部分生物量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），其R2為0.622。各生育期土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O累積排放量與該生育期地上部分生物量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），其R2為0.610。隨生物量的增多，N2O累積排放量逐漸增大。

2.3.2" 土壤N2O排放與土壤溫度的關(guān)系" 如圖6所示，對照、C80處理和C120處理土壤溫度和土壤N2O排放通量之間都呈二次線型關(guān)系。即隨土壤溫度的增加，土壤N2O排放通量呈現(xiàn)先增多后減少的趨勢，在18 ℃左右出現(xiàn)峰值。其中，2017-2018年冬小麥生長季C80處理R2為0.188（P＜0.05）；2018-2019年冬小麥生長季對照R2為0.091（P＜0.05）、C120處理 R2為0.113（P＜0.05）。

2.3.3" 土壤N2O排放與土壤含水量的關(guān)系" 如圖7所示，對照、C80處理和C120處理土壤含水量與土壤N2O排放通量之間存在指數(shù)型正相關(guān)。當土壤含水量升高，土壤N2O排放通量也隨之升高。在2017-2018年冬小麥生長季C80處理土壤N2O排放與土壤含水量呈顯著正相關(guān)，R2為0.121（P＜0.05）；在2018-2019年冬小麥生長季對照的土壤N2O排放與土壤含水量呈顯著正相關(guān)，R2為0.076（P＜0.05），C120處理土壤N2O排放與土壤含水量呈極顯著正相關(guān)，R2為0.338（P＜0.01）。

3" 討論

3.1" CO2濃度緩增對冬小麥田N2O排放的影響

無機氮肥是大氣中N2O的重要來源，更為農(nóng)田N2O排放提供了重要原料。肥料的施用為土壤微生物活動提供了大量氮源的同時，也對土壤硝化和反硝化作用產(chǎn)生了促進作用，進而促進了N2O排放。本研究結(jié)果表明，小麥田會在施肥后7 d左右出現(xiàn)N2O排放峰值，這與Ineson等的研究結(jié)果一致。

大氣CO2濃度升高對土壤N2O排放通量的正負效應(yīng)均存在。促進效應(yīng)可能包括以下3種機制：第一，CO2濃度升高對植物根系生長有促進作用，進而會有更多可利用碳通過根系分泌物進入土壤，為反硝化微生物提供了更多反應(yīng)底物，從而使N2O排放增多；第二，CO2濃度升高會提高土壤水分含量，從而使土壤微生物消耗更多的氧氣，缺氧會促進反硝化作用，進而增加N2O排放；第三，CO2濃度升高對土壤硝化和反硝化細菌的增長有促進作用，進而增加N2O排放量。同時，也有學者認為CO2濃度升高會對土壤N2O排放產(chǎn)生抑制作用，高水平CO2濃度升高時，土壤C/N比提高，導致可利用NH+4和NO-3含量降低，從而抑制N2O的產(chǎn)生。林偉宏等認為大氣CO2濃度升高會促進異養(yǎng)微生物對N的固定，不會增加N2O排放量。本研究結(jié)果表明，CO2濃度緩增對冬小麥N2O排放量沒有顯著影響。表2為不同CO2升高濃度對田間N2O排放量的影響。孫寶寶經(jīng)田間試驗發(fā)現(xiàn)，CO2濃度緩增（+80 μmol/mol）并未使N2O累積排放量顯著增加，與本研究結(jié)果一致。究其原因，參考孫寶寶的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO2濃度緩增提高了氨氧化古菌（AOA）和氨氧化細菌（AOB）中硝化基因amoA的豐度，而亞硝酸還原酶基因nirS的豐度有所下降，可能會使反硝化作用減弱、硝化作用增強，正負效應(yīng)疊加抵消導致N2O排放量增加不顯著。而本研究中兩個冬小麥生長季之間N2O累積排放量差異較大，考慮是由于兩季觀測期不同，第一季觀測開始的時間較晚，錯過了因肥料施用導致的N2O排放峰值。

有研究結(jié)果表明，CO2濃度緩增、驟增會對土壤N2O排放產(chǎn)生不同的影響。王小涵經(jīng)過Meta分析后發(fā)現(xiàn)，當CO2濃度增量小于150 μmol/mol，大氣CO2濃度升高對土壤N2O排放的促進作用最強。而本研究結(jié)果與之不同，大氣CO2濃度緩增對小麥田N2O排放沒有顯著影響，可能是因為除了大氣CO2濃度會對土壤N2O排放產(chǎn)生影響之外，土壤溫度、土壤含水量、小麥品種、土壤質(zhì)地等諸多因子也會對其產(chǎn)生影響。

3.2" N2O排放與土壤溫度和含水量的關(guān)系

N2O排放會受到土壤溫度的影響。有學者認為溫度升高會對土壤微生物活躍性產(chǎn)生促進作用，進而對硝化、反硝化過程產(chǎn)生影響，促進N2O排放。通常情況下，N2O排放量與土壤溫度成正比，硝化和反硝化細菌的最適溫度為25～35 ℃。于海洋等發(fā)現(xiàn)，水稻田間N2O排放量和土壤溫度之間呈顯著正相關(guān)。胡正華等研究結(jié)果表明，土壤溫度與N2O排放量呈指數(shù)型正相關(guān)。而本研究發(fā)現(xiàn)，二者呈二次線型關(guān)系，即土壤N2O排放通量隨土壤溫度的提高先增多，當土壤溫度到18 ℃左右，土壤N2O排放通量達到峰值后開始減少。這可能是由于在冬小麥生長前期溫度較低，此時施用拔節(jié)孕穗肥土壤N2O排放通量較高，當土壤溫度達到25 ℃以上時，小麥已逐漸進入成熟期，土壤N2O排放通量開始減少。CO2濃度緩增處理降低了擬合曲線的p值，提高了R2值，說明CO2濃度緩增提高了土壤溫度與N2O排放通量的相關(guān)性。另外，土壤溫度也可以通過改變土壤含水量和通氣狀況來改變微生物的群落，使土壤N2O排放發(fā)生變化。

有研究結(jié)果表明，土壤水分狀況對N2O排放量有較大影響。張靜等發(fā)現(xiàn)，土壤含水量與麥田N2O排放呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。封克等發(fā)現(xiàn)，當土壤水分含量為45%～75%，N2O排放量較高。熊浩等發(fā)現(xiàn)，通常在降雨后會出現(xiàn)N2O排放峰，N2O排放量與0～10 cm土壤水分含量之間呈正相關(guān)，當土壤含水量大于37%時，有利于N2O的排放。本研究結(jié)果表明，土壤含水量與N2O排放之間存在指數(shù)型正相關(guān)。在2017-2018年冬小麥生長季的試驗中發(fā)現(xiàn)，5月6日降水后導致土壤含水量有所升高，在2 d后出現(xiàn)了N2O排放峰。CO2濃度緩增處理使擬合曲線的P值降低、R2值升高，說明CO2濃度緩增提高了土壤含水量與N2O排放的相關(guān)性。另外，土壤含水量提高會促進土壤中微生物活性，同時，也會使土壤養(yǎng)分流動性提高，從而促進微生物的硝化和反硝化作用。

4" 結(jié)論

大氣CO2濃度緩增并沒有對土壤、土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量產(chǎn)生影響。土壤、土壤-冬小麥系統(tǒng)N2O排放通量與冬小麥地上部分生物量之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；土壤N2O排放通量與土壤溫度呈二次線型顯著相關(guān)（P＜0.05），與土壤含水量之間呈指數(shù)型顯著正相關(guān)（P＜0.05）。大氣CO2濃度緩增處理使土壤N2O排放通量與土壤溫度、土壤含水量擬合曲線的R2值呈增加趨勢，P值降低，說明CO2緩增處理一定程度上提高了土壤溫度和土壤含水量與N2O排放的相關(guān)性。

參考文獻：

WMO. WMO greenhouse gas bulletins：the state of greenhouse gases in the atmosphere based on global observations through 2022. Geneva：WMO，2023.

GENTHON C， BARNOLA J M， ＲAYNAUD D， et al. Vostok ice core：climatic response to CO2 and orbital forcing changes over the last climatic cycle. Nature，1987，329：414-418.

IPCC. Climate change 2021：the physical science basis. Contribution of working groups I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge：Cambridge University Press，2021.

國家統(tǒng)計局. 2021中國統(tǒng)計年鑒. 北京：中國統(tǒng)計出版社，2022.

王" 從，李舒清，劉樹偉，等. 大氣CO2濃度和溫度升高對稻麥輪作生態(tài)系統(tǒng)N2O排放的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學，2018，51（13）：2535-2550.

WELZMILLER J T， MATTHIAS A D， WHITE S， et al. Elevated carbon dioxide and irrigation effects on soil nitrogen gas exchange in irrigated sorghum. Soil Science Society of America Journal，2008，72（2）：393-401.

SUN X， HAN X G， PING F， et al. Effect of rice-straw biochar on nitrous oxide emissions from paddy soils under elevated CO2 and temperature. Science of the Total Environment，2018，628/629：1009-1016.

PEREIRA J， FIGUEIREDO N， GOUFO P， et al. Effects of elevated temperature and atmospheric carbon dioxide concentration on the emissions of methane and nitrous oxide from Portuguese flooded rice fields. Atmospheric Environment，2013，80：464-471.

黨慧慧，劉" 超，伍翥嶸，等. 不同播期粳稻稻田甲烷排放及綜合效益研究. 生態(tài)環(huán)境學報，2021，30（7）：1436-1446.

商東耀. 不同CO2濃度升高水平對稻麥農(nóng)田呼吸速率和N2O通量的影響. 南京：南京信息工程大學，2020.

WU Z R， WANG Y Y， LIU C， et al. Characteristics of soil N2O emission and N2O-producing microbial communities in paddy fields under elevated CO2 concentrations. Environmental Pollution，2023，318：120872.

侯愛新，陳冠雄，VANCLEEMPUT O. 不同種類氮肥對土壤釋放N2O的影響. 應(yīng)用生態(tài)學報，1998（2）：176-180.

黃" 耀.地氣系統(tǒng)碳氮交換——從實驗到模型. 北京：氣象出版社，2003.

INESON P， COWARD P A， HARTWIG U A. Soil gas fluxes of N2O，CH4 and CO2 beneath Lolium perenne under elevated CO2：The Swiss free air carbon dioxide enrichment experiment. Plant and Soil，1998，198（1）：89-95.

NORBY R J， JOANNE L， REILLY C D， et al. Fine-root production dominates response of a deciduous forest to atmospheric CO2 enrichment. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2004，101（26）：9689-9693.

KUYPERS M M M， MARCHANT H K， KARTAL B. The microbial nitrogen-cycling network. Nature Reviews Microbiology，2018，16（5）：263-276.

HUNGATE B A， DIJKSTRA P， ZHOUTING W， et al. Cumulative response of ecosystem carbon and nitrogen stocks to chronic CO2 exposure in a subtropical oak woodland. New Phytologist，2013，200（3）：753-766.

BUTTERBACH B K， DANNENMANN M. Denitrification and associated soil N2O emissions due to agricultural activities in a changing climate. Current Opinion in Environmental Sustainability，2011，3（5）：389-395.

SUN J F， IA Z W， HE T X， et al. Ten years of elevated CO2 affects soil greenhouse gas fluxes in an open top chamber experiment. Plant and Soil，2017，420（1/2）：435-450.

LIU S. Climatic role of terrestrial ecosystem under elevated CO2：a bottom-up greenhouse gases budget. Ecology Letters，2018，21（7）：1108-1118.

LEIFELD J. Distribution of nitrous oxide emissions from managed organic soils under different land uses estimated by the peat C/N ratio to improve national GHG inventories. Science of The Total Environment，2018，631/632：23-26.

林偉宏，張福鎖，白克智. 大氣CO2濃度升高對植物根際微生態(tài)系統(tǒng)的影響. 科學通報，1999（16）：1690-1696.

孫寶寶. 升溫和大氣CO2濃度升高下冬小麥季固碳減排措施及機理研究. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2020.

KUMAR A， PADHY S R， DAS R R， et al. Elucidating relationship between nitrous oxide emission and functional soil microbes from tropical lowland rice soil exposed to elevated CO2：a path modelling approach. Agriculture Ecosystems amp; Environment，2021，308：107268.

BHATTACHARYYA P， ROY K S， NEOGI S， et al. Impact of elevated CO2 and temperature on soil C and N dynamics in relation to CH4 and N2O emissions from tropical flooded rice （Oryza sativa L.） . Science of The Total Environment，2013，461：601-611.

周" 超. 溫度和CO2濃度升高對稻麥輪作系統(tǒng)CH4和N2O排放的影響：T-FACE平臺觀測研究. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2013.

WANG B， LI J L， WAN Y F， et al. Responses of yield， CH4 and N2O emissions to elevated atmospheric temperature and CO2 concentration in a double rice cropping system. European Journal of Agronomy，2018，96：60-69.

CANTAREL A A M， BLOOR J M G， POMMIER T， et al. Four years of experimental climate change modifies the microbial drivers of N2O fluxes in an upland grassland ecosystem. Global Change Biology，2012，18（8）：2520-2531.

周偉平. 大氣溫度和二氧化碳濃度升高對稻田CH4和N2O排放及微生物的影響. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2017.

DIJKSTRA F A， MORGAN J A， FOLLETT R F， et al. Climate change reduces the net sink of CH4 and N2O in a semiarid grassland. Global Change Biology，2013，19（6）：1816-1826.

徐仲均. 大氣CO2濃度升高對稻-麥輪作農(nóng)田溫室氣體排放影響的研究. 北京：中國科學院研究生院（大氣物理研究所），2005.

王小涵. CO2濃度增加和溫度升高對土壤N2O排放的影響. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2020.

朱永官，王曉輝，楊小茹，等. 農(nóng)田土壤N2O產(chǎn)生的關(guān)鍵微生物過程及減排措施. 環(huán)境科學，2014，35（2）：792-800.

AGEHARA S， WARNCKE D. Soil moisture and temperature effects on nitrogen release from organic nitrogen sources. Soil Science Society of America Journal，2005，69（6）：1844-1855.

朱兆良，文孝國土壤氮素. 南京：江蘇科學技術(shù)出版社，1992.

于海洋，黃" 瓊，王天宇，等. 大氣CO2摩爾分數(shù)升高對高、低應(yīng)答水稻稻田N2O排放的影響. 環(huán)境科學，2021，42（8）：3924-3930.

胡正華，周迎平，崔海羚，等. 晝夜增溫對大豆田土壤N2O排放的影響. 環(huán)境科學，2013，34（8）：2961-2967.

張" 靜，李" 虎，王立剛，等. 冬小麥/大蔥輪作體系N2O排放特征及影響因素研究. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2012，31（8）：1639-1646.

封" 克，殷士學. 影響氧化亞氮形成與排放的土壤因素. 土壤學進展，1995，23（6）：35-42.

熊" 浩，張保成，李建柱，等. 灌水量對冬小麥農(nóng)田土壤N2O與CO2排放的影響. 灌溉排水學報，2020，39（9）：41-50.

（責任編輯：成紓寒）