不饱和土壤CH4的吸收与氧化

编号 zgly0000385388

文献类型 期刊论文

文献题名 不饱和土壤CH4的吸收与氧化

学科分类 220.1040;森林土壤学

作者 李俊  同小娟  于强 

作者单位 中国科学院地理科学与资源研究所  北京林业大学资源与环境学院 

母体文献 生态学报 

年卷期 2005,25(1)

页码 141-147

年份 2005 

分类号 S154.1 

关键词 甲烷氧化  甲烷吸收  不饱和土壤  土壤水分  土壤氮素  土壤结构 

文摘内容 不饱和土壤是已知唯一的CH4生物壑。综述了不饱和土壤CH4的吸收、氧化过程及其影响因素。不饱和土壤中CH4氧化的临界浓度低, 因而甲烷氧化菌可氧化大气CH4并将其当作唯一的碳源和能源。土壤CH4吸收率与土壤湿度通常呈负相关关系。土壤湿度过高.大气CH4和O2向土壤中扩散受阻; 或土壤湿度过低引起水分胁迫均导致甲烷氧化菌活性下降。NH4^+对土壤中CH4氧化的抑制作用可归结为NH3^-和CH4在甲烷单氧酶水平上的竞争、由氧化作用向硝化作用的转移以及NH4^+氧化生成的NO2^-的毒性。NH4^+对CH4氧化的抑制作用与土壤有效氮含量成正比。各类氮肥对CH4氧化抑制作用: 化肥>有机肥; 铵态氮肥>尿素。NO3^-对CH4氧化没有抑制效应。阳离子代换量(CEC)高的土壤NH4^+对CH4氧化的抑制作用轻。CH4氧化菌对大气CH4的高亲和力及CH4氧化所需较低的活化能导致其温度系数Q19较小。地温较低时, 土壤氧化CH4的能力随温度升高而升高。当地温高于CH4氧化的最佳温度时, CH4氧化菌难以与硝化细菌及其它微生物竞争利用土壤空气中的O2, 导致其活性降低。甲烷氧化菌对pH值变化不敏感。团粒结构较好的壤土可保护CH4氧化菌免受干扰。未受干扰的森林土壤CH4氧化率的峰值一般出现在亚表层(5～10cm)。由于耕作破坏了表土结构, 农田土壤的CH4氧化率在耕层以下才有较大增加。耕地、草地和森林土壤的平均CH4吸收率分别为0.28, 0.52和1.5lmg/(m^2·d)。植物吸收氮素养分可减轻NH4^+对土壤CH4氧化菌的抑制作用。维持与提高农业土壤氧化CH4潜力的重要措施包括免耕、施硝态氮肥和/或有机肥。